Устройство для регулирования температуры Советский патент 1982 года по МПК G05D23/19 

1

Изобретение относится к автоматическому регулированию температуры и может быть использовано для управления термо-. статами различного назначения, в частности в кварцевом резонаторе-термостате.

Известны устройства.для регулирования температуры, содержащие саморегулирующий позисторный нагреватель, отличающиеся простотой и надежностью 1 и 2.

Однако они имеют крайне низкую точность поддержания заданной температуры внутри термостатируемого объема при изменении питающих напряжений и окружающей температуры.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для регулирования температуры, содержащее мостовой преобразователь температуры с позисториыМ датчиком-нагревателем, подключенный к источнику через транзисторный ключ, усилитель, подключенный к выходной диагонали моста, и генератор импульсов. В связи с совмещением функций датчика и нагревателя в одном элементе (позисторе) связь между датчиком и нагревателем заменяется электрической, что приводит к резкому уменьщению теплового

запаздывания в системе регулирования и, следовательно, к повышению точности

Недостаток известного устройства заключается к невысоким КПД вследствие того, что на мостовой преобразователь темпера5 туры все время подано постоянное напряжение.

Целью изобретения является повышение КПД устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее мостовой преобразователь температуры с позисторным датчиком-нагревателем, подключенным к источнику питания через транзисторный ключ, усилитель, подключенный к выходной диагонали моста, и генератор импульсов, 15 введены разрядный конденсатор и тиристорный запоминающий элемент, анод которого соединен со входом транзисторного ключа и через разрядный конденсатор - с выходом генератора импульсов, а управляющий электрод - с выходом усилителя. Кроме того, для упрощения схемы устройства две выходные обмотки трансформатора генератора импульсов выполняют функции двух плеч мостового преобразователя температуры.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений в некоторых характерных точках схемы.

Устройство содержит мостовой преобразователь температуры 1 с позисторным датчиком-нагревателем 2, подключенным к источнику питания через транзисторный ключ 3, усилитель 4, подключенный к выходной диагонали моста 1, генератор импульсов на транзисторе 5, тиристорный запоминающий элемент б, анод которого соединен со входом транзисторного ключа 3 и через разрядный конденсатор 7 с выходом генератора импульсов, а управляющий электродс выходом усилителя 4, и выходные обмотки 8 и 9 трансформатора.

Устройство работает следующим образом.

Генератор импульсов 5 (блокинг-генератор) непрерывно выдает импульсы с длительностью порядка 5 МКС (фиг. 1 точка 10 и фиг. 2 а). Эти импульсы подаются на мостовой преобразователь температуры 1 (функции двух плеч моста выполняют две вторичные обмотки трансформатора блокинг-генератора 5) и через разрядный конденсатор 7 на анод тиристорного запоминающего элемента 6. Таким образом тиристорный запоминающий элемент 6 независимо от того, был он включен или нет, будет запираться в начале каждого рабочего импульса от генератора 5 отрицательным перепадом при открывании транзистора генератора 5 (фиг. 1 точка 11, фиг. 2 в). Если температура внутри термостата ниже заданной, напряжение на позисторном датчикенагревателе 2 уменьшается, усилитель 4 на время действия импульса от генератора открывается (фиг. 1 точка 12 и фиг. 2 с) и отпирает тиристорный запоминающий элемент 6, который, в свою очередь, открывает до насыщения транзисторный ключ 3 и на позисторный датчик-нагреватель 2 подается полное напряжение питания (фиг. 1 точка 13 и фиг. 2 d). После окончания действия импульса от генератора 5 усилитель 4 закрывается, но тиристорный запоминающий элемент 6 остается открытым, благодаря чему транзисторный ключ 3 открыт и позисторный датчик-нагреватель подключен к источнику до прихода следующего импульса от генерауора 5. Передним фронтом этого импульса, как это было описано выще, устройство возвращается в исходное состояние. Если температура внутри термостата

превысила заданную, напряжение на позисторном датчике - нагревателе 2 увеличивается, усилитель 4 во время действия импульса от генератора 5 остается закрытым, а это означает, что останутся закрытыми тиристорный запоминающий элемент 6 и транзисторный ключ 3 (фиг. 1 точка 13 и фиг. 2 d). При понижении температуры напряжение на позисторном датчике-нагревателе 2 уменьшается, открывается усилитель 4 и далее процесс повторяется.

Следовательно, в предложенно.м устройстве, в отличие от известного, цепь регулирования замыкается только на время действия импульса от генератора, все остальное время цепь регулирования разомкнута и обесточена. Это означает, что если скважность импульсов выбрать больщой, то КПД устройства может достигнуть 97-98%.

Формула изобретения

1.Устройство для регулирования температуры, содержащее мостовой преобразователь температуры с позисторным датчиком-нагревателе.м, подключенным к источнику питания через транзисторный ключ, усилитель, подключенный к выходной диагонали моста, и генератор импульсов, отличающееся тем, что, с целью повыщения КПД устройства, в него введены разрядный конденсатор, тиристорный запоминающий элемент, анод которого соединен с входом транзисторного ключа и через разрядный конденсатор - с выходо.м генератора импульсов, а управляющий электрод - с выходом усилителя.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, в качестве двух плеч моста использованы две выходные обмотки трансформаторного генератора импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Вороховский Я. Л., Грузиненко В. Б. и Петросян И. Г. Кварцевый резонатор-термостат с саморегулирующимся позисторным нагревателем. - «Электронная техника, серия 5, Радиодетали и радиокомпоненты, 1977, вып. 3 (22), с. 18-29.

2.Авторское свидетельство СССР № 568044, кл. G 05 D 23/30, 1977.

3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2842514/24, кл. G 05 D 23/19, 1979 (прототип).