Термостатирующее устройство Советский патент 1982 года по МПК G05D23/19 

I

Изобретение относится к технике автоматического регулирования температуры, а конкретно к системам управления термостатами, предназначенными для термостатирования различных радиотехнических узлов (в частности, кварцевых резонаторов, линий задержки и т.д.) в условиях изменения температуры окружающей среды а широких пределах, а также относится к электрическим самонастраивающимся системам управления.

По основному авт. св. W известно термостатирующее устройство, содержащее термочувствительный мост и задатчик температуры, подключенный к блоку управления, компаратор, последовательно соединенные генератор монотонно возрастающего напряжения и первый пороговый элемент, последовательно соединенные основной усилитель мощности и исполнительный элемент, а также подклю ченные к первому выходу блока управления последовательно соединенные блок памяти начальной температуры, дифференциальный усилитель, второй пороговый элемент, смеситель видеоимпульсов и управляющий триг- гер, и также инвертирующий повторитель и коммутатор напряжений, первый и второй каналы которого соединены с выходами компаратора и блока управления, а выход коммутатора на10пряжений связан со входом основного усилителя мощности, причем второй вход дифференциального усилителя связан с выходом задатчика температуры, а выход - со входом компаратора

ts и со вторым входом первогр порогового элемента, выходом связанного со вторым входом смесителя видеоимпульсов , вход инвертирующего повторителя связан с выходом генератора моно20тонно возрастающего напряжения, а выход - со вторым входом второго порогового элемента, выходы управляющего триггера подключены к управляющим входам коммутатора напряжении, кроме того, термостатирующее устройство содержит последовательно соединенные форсажные усилитель мощности и исполнительный элемент, а коммутатор напряжений содержит дополнительный независимый канал, вход которого связан с выходом компаратора, и выход подключен ко входу форсажного усилителя мощности, причем управляющий вход дополнительного канала коммутатора напряжений связан с соответствующим выходом управляющего триггераСи. Недостатком этого устройства явля

ется перегрев термостатирующего устройства выше допустимого в процессе его выхода на режим при больших температурных перепадах между заданной температурой статирования Jf и начальной температурой объекта Т , ,-,

f-,- -ж- 0(00/

т.е. при больших А T(TQroб) Цeяь изобретения - повышение надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что термостатирующее устройство содержит компаратор с зоной нечувствительности, вход которого соедине с первым выходом блока управления, а выход - со вторым входом компаратора....

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит термочувствительный мост 1, блок управления 2, коммутатор напряжений 3 основной усилитель мощности k, основной исполнительный орган S, блок памяти 6 начальной температуры объекта, дифференциальный усилитель 7 компаратор 8, генератор MOI OTOHHQ возрастающего напряжения 9, инвертирующий повторитель 10, первый пороговый элемент 11, второй пороговый элемент 12, смеситель видеоимпульсов 13 управляющий триггер k, компаратор с зоной нечувствительности 15, форсажный усилитель мощности 16, форсажный .исполнительный орган 17, клемму 18, на которую подается напряжение задания температуры статирования, и клеммы 19,на которые подается установочный сигнал (сброс). Компаратор 15 представляет .собой нелинейность типа зоны нечувствительное-значении управляющего воздействия,

ти. Его выходное напряжение равно Как только входные координаты объекнулю, пока входное меньше порога .та., (температура) достигают своего

срабатывания , Порог чувствитель-Предельного значения, то управляюности компаратора с зоной нечувст-щее воздействие на выходе компарато9

.ванного разгона объекта в режим. Начало и конец времени форсированного разгона формируется триггером , который управляет работой коммутатора

0 3, переключающего каналы форсированного разгона и термостабилизации. В начальный момент компаратор В переводит основной и форсажный усилители мощности k и 6 в режим насыщения, последние, в свою очередь, выводят соответствующие исполнительные устройства (нагреватели) 5 и 17 на полную мощность. При этом сигнал на выходе компаратора 15 равен нулю. Температура в термостатирующем устройстве начинает возрастать с максимальной скоростью. При больших температурных перепадах между заданной температурой статирования Т .и начальной температурой объекта

0{0б) при больших Д Tcr Toto6}

когда время срабатывания ср управляющего триггера в функции температурного перепада к1Тсг То(об)3 .велико, то на входе термостатирующего устройства в местах расположения нагревателей температура может превысить допустимую, т.е. может наступить перегрев. Как только на входе объекта наступает перегрев, а сигнал на входе компаратора 15 превысит допустимую величину, то Последний срабатывает, перебрасывая компаратор 8 в другое состояние. Таким образом, до того момента, пока .входные координаты объекта не достиг1.нут своих предельных значений, объект движется к конечному состоянию с мак1симальной скоростью при предельном 84 вительности 15 равен напряжению, соответствующему допустимому уровню температуры в месте размещения датчика температуры. Устройство работает следующим образом. При включении питания схема автоматически устанавливается в исходное положение, при этом блок памяти 6 получает из блока управления 2 и хрЙнит в течение переходного процесса начальное значение температуры объекта, которое поступает на вычислительную схему, состоящую из блоков 7 и и определяющую время форсиро5pa 8 под действием компаратора 15 меняет свой знак на обратный. Объект начинает двигаться в обратную сторон и снова при переходе границы области допустимых значений координат управляющее воздействие меняет свой знак. Таким образом, устройство автоматически осуществляет движение объекта по границе области допустимых значений температуры на входе объекта до окончания переходного процесса. В течение всего времени форсированного выхода объекта в режим (ср) регулятор и объект управления Представляют собрй замкнутую систему, удерживающую температуру на входе объекта на допустимом уровне. Введение в схему термостатирующего устройства ограничителя защищает термостатирующее устройство от перегрева, увеличивая тем самым его надежность и долговечность, а Лакже 8 позволяет осуществить оптимальный выход объекта в режим при различных ограничениях на его входные координаты (температуру). Формула изобретения Термостатирующее устройство по авт. св. V , о т л и ч ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, оно содержит компаратор с зоной нечувствительности, вход которого соеди-; нен с первым выходом блока управления, а выход - со BTopbiM входом Компаратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № по заявке Н 2827111/18-2, кл. G 05 D 23/19, 1379 (прототип).