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

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОРЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

« Изобретение относится к устройствам регулирования температуры по программе и может найти применение для управления температурным режимом различных объектов электрического нагревания. Известно устройство для регулирования температуры электропечи, обеспечивающее, более высокую точность регулирования температуры.Устройство содержит два датчика температуры, один из которых установлен на нагревателе, а другой - на образце, блок сравнения, сумматор, задатчик температуры, усилитель и блок управления. Элементы схемы связаны между собой таким образом, что сигналы датчиков сравниваются с сигналом задатчика не зависимо друг от друга и с ммируются всумматоре. При этом появляется неоднозначность определения напряжения поступающего в блок управления, что является причиной недостаточно высокой точности и регулирования температуры 1 . Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для программного регулирования температуры электропечи соп ротивления, содержащее два датчика температуры, один из которых устаковлен :на нагревателе, а другой - на образце, блоки сравнения, задатчик температуры, усилитель и блок управления. Элементы схемы связаны между собой таким образом, что в процессе работы происходит сравнение сигналов обоих датчиков температуры и, кроме того, сравнение сигнала датчика, установленного на нагревателе, с си|- налом задатчика температуры, при этом напряжение, управляющее нагревателем, пропорционально разности последних двух сигналов и скорректировано на величину разности с;игналов двух датчиковf2. 3 . Недостатком известного устройства является н(нзкая точность регулирования температуры, обусловленная тем, что в процессе работы ycTpofitrBa не производится непосредственного Сравнения сигналов датчика, установленного на образце, с сигналом задатчика температуры. Цель изобретения повышение точности регулирования температуры. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для а в то ре гули рования температуры, содержащем пос ледовательно соединенные датчик темп ратуры образца, первый блок сравнения, арифметический блок и блок управления, и последовательно соединён ные задатчик температуры и второй блок сравнения, выход которого соеди нен с вторым входом арифметического блока, а также датчик температуры нагревателя, датчик температуры нагревателя подключен к второму входу первого блока сравнения, второй вход второго блока сравнения связан с дат чиком температуры образца, а арифметический блок выполнен в виде дифференциального усилителя. Такое выполнение устройства обеспечивает сравнивание в процессе его работы сигнала датчика, установленного на нагревателе, с сигналом за™ датчика температуры через температу ру образца .и кроме того, непосредственное сравнивание сигнала датчика, установленного на образце, с сигналом, задатчика температуры. Это приводит к тому, что устройтво в работе стремится свести к нулю одновременно обе разности сигналов, что обеспечивает устранение неоднозначности в регулировке температуры образца и тем самым повышает точность регулирования, - На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство для авторегулирования температуры содержит датчик 1 темпер туры образца, который установлен на образце и связан с первым 2 и вторым 3 блоками сравнения. Датчик температ ры нагревателя подключен к второму входу блока 2 сравнения. Блок 2 срав нения 5 выход которого снабжен делителем напряжения, и блок 3 сравнения подсоединены к дифференциалнному усилителю 5, который а свою очередь подключен к блоку 6 управления. К 9. блоку 3 сравнения подключен задатчик 7 температуры. Устройство работает следующим образом. Сигналы с датчиков 1 и температуры поступают в блок 2 сравнения, где сравниваются и делятся с коэффициентом деления k, после чего полученный сигнал поступает на вход дифференциального усилителя 5- Вдновременно сигналы датчика 1 и задатчика 7 температуры поступают в блок 3 сравнеиия.. Разностный сигнал с блока 3 сравнения поступает на второй вход дифференциального усилителя 5. При этом выходное напряжение U дифференциального усилителя 5 поступа-; ющее в блок 6 управления, пропорционально следующей разности сигналов: Unx(U,- и„)- k-( L), где и - сигнал задатчика температуры; , UQ- сигнал образца; . и сигнал нагревателя; k - коэффициент деления напряжения. Оптимальные значения коэффициента k лежат в пределах 0,,01. При ,1 значительно возрастает время установления заданной температуры. При ,01 влияние сигнала от блока 3 сравнения становится недостаточным для устойчивой работы устройства. 8 предлагаемом устройстве учитываются оба сигнала - от образца и от нагревателя. При этом отсутствует неоднозначность в сигнале, поступающем в блок управления, так как сигнал датчика, установленного на нагревателе, сравнивается с сигналом задатчика через сигнал датчика, установленного на образце. Таким образом, изобретение обес- печивает более высокую точность регулирования температуры. Формула изобретения Устройство для авторегулирования температуры, содержащее последовательно соединенные датчик температуры, образца, первый блок сравнения, арифметический блок управления и после довательно соединенные задатчик температуры и второй блок сравнения, выход которого соединен с вторым входом арифметического блока, а также датчик температуры нагревателя, от личающееся тем, что, с целью повышения точности, датчик температуры нагревателя подключен к второму входу первого блока сравнения, второй вход второго блока сравнения связан с датчиком температуры образца, а арифметический блок выпол 96 нен в виде дифференциального усилитеИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР N- 51221$, кл. G 05 D 23/22, 197. 2. Приборы и системы управления, 1973, №3, с. 23-24 (прототип).

о/,