Прецизионный терморегулятор Советский патент 1982 года по МПК G05D23/30 

( 5 ПРЕЦИЗИОННЫЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР

V . ;; Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано при проектировании прец 13иоиных термостатов. Известен терморегулятор с непреры ным регулированием и независимым тер морезисторным датчиком 1 . Однако .терморезисторы, используемые в данном терморегуляторе, облада ют значительным старением и. потому не позволяют получить высокую стабильность температуры в термостате в течение длительного времени. Наивысшей среди известных датчиков долговременной стабильностью обладают так называемые температурные кварцевые резонаторы. Известен терморегулятор с использованием кварцевых датчиков температуры 2. Однако в связи с тем, что кварце вые резонаторы выполняются вакуумира ваннными, они обладают сравнительно большой инерционностью, что не позво ляет обеспечить, малых динамических ошибок регулирования в условиях быстрых изменений температуры окружающей среды. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является двухконтурный терморегулятор с использованием в качестве датчиков температуры терморезисТрра, (в основном) и ква|зцевого резонатора (в дополнительном канале регулирования) З. В указанном терморегуляторе рабочая точка терморезисторного датчика управляется сигналом с выхода вспомогательного канала с кварцевым датчиком температуры. Недостатком известного устройства является значительная аппаратурная сложность, обусловленная необходимостью получения значительных постоянных времени в цепи передачи сигнала от кварцевого датчика к терморезисторному. В частности, в указанном устройстве для этой цели использова ны двухканальные делители частоты с коэффициентом деления более 2. Цель изобретения - повышение точности терморегулятора Поставленная -цель достигается тем

что в прецизионном терморегуляторе, содержащем размещенные в термостатируемой камере основной терморезисторный датчик температуры, пЪдключениый ко входу основного регулятора, и основной нагреватель, подключенный к его выходу, а также дополнительный датчик температуры, выполненный в . виде термочувствительного кварцевого резонатора, подключенного через допо нительный регулятор к дополнительному нагревателю, и включенный последовательно с основным вспомогательны терморезисторный датчик температуры вспомогательный датчик температуры . и дополнительный нагреватель помещены в теплоизоляционный кожух, находя щийся вне термостатируемой камеры. На чертеже изображена функциональ ная схема терморегулятора. Терморегулятор содержит основной 1 регулятор, основной 2 терморезисторный датчик температуры,вспомогательный 3 терморезисторный датчик температуры, основной 4 нагреватель, дополнительней 5 датчик температуры температурный кварцевый резонатор, термостатируемую камеру 6, дополнительный 7 регулятор, дополнительный 8 нагреватель, теплоизоляционный ко жух 9. В качестве регуля.тора использован т.ерморегулятор с непрерывным регулированием и независимым терморезистор ным датчиком. Датчик температуры содержит основной 2 и вспомогательный 3 терморезисторы, включенные последовательно, при этом основной датчик имеет максимальную тепловую связь с нагревателем. В качестве датчика 5 использован температурный кварцевый резонатор, постоянная времени которого значительно больше постоянной времени терморезисторного датчика. Регулятор 7 выполнен по схеме с частотным дискриминатором. При этом .напряжение на нагревателе 8 равно нулю при Датчика ном и пропорционально разности Af дотчиксгТном при f fnoM Установленный сигнал с выхода Дискриминатора ис,пользуется для управления интегратором с большой постоянной времени,

мени этого теплового интегратора woжет быть при необходимости увеличена до нескольких минут выбором соотношений между мощностью нагревателя/ 8, теплоизоляцией кожуха Э и теплоемкостью элементов внутри этого кожуха.. Кроме того, за счет тепловой связи вспомогательного датчика 3с окружающей средой обеспечивается 96 5934 В основу принципа действия интег-f ратора положено использование тепловых проце-соров между нагревателем 8с датчиком 3, помещенным в тепло, 5 изоляционный кожух 9. Постоянная врекомпенсация изменении температуры в термостате, т, е. уменьшается статическая ошибка регулирования. Как следует из принципа действия двухконтурного тер.морегулятора, в термостате всегда поддерживается температура, при которой f( где f - частота. Величина AfAoTMHKo может быть уменьшена, например, увеличением коэффициента усиления усилителя постоянного тока после частотного дискриминатора. Регулятор обеспечивает минимизацию динамической ошибки, а терморегулятор 7 минимизирует статическую ошибку регулирования. «. - - , Формула изобретения Прецизионный терморегулятор, содержащий размещенные в термостатируемой камере основной терморезисторный датчик температуры, подключенный к основного регулятора, и основной нагреватель, подключенный к его выходу, а также дополнительный датчик температуры, выполненный в виде термочувствительного кварцевого резонатора, подключенного через дополнительный регулятор к дополнительному нагревателю, и включенный последовательно с основным вспомогательный терморезисторный датчик температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности терморегулятора, вспомогательный датчик температуры и дополнительный нагреватель помещены в теплоизоляционный кожух, находящийся вне термостатируемой камеры. -Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Фромберг Э.М. и др. Термостатирование в технике связи. М., Связь, 1979, с. 38, рис. 29. 5 2. Авторское свидетельство V 32Bk3B, кл. G 05 D 23/30, 1972. 6 СССР 3- Авторское свидетельство СССР (Г М8835, кл. С 05 D 23/30, 1975 (прототип).