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

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

1

Изобретение относится к автоматеческому регулированию температуры, а именно к регулированию температуры в термостатах кристаллизаторов в процессе выращивания монокристаллов.

Известны регуляторы температуры реализующие широтноьимпульсный метод управления исполнительным элементом, что позволяет повысить точность регулирования 1Однако достаточно высокую точность поддержания температуры, необходимую при выращивании монокристаллов, можно получить, сочетая комбинированный принцип регулирования и широтно-импульсный метод управления исполнительным элементом.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соеди венные формирователь импульсов и счетчик, последовательно соединенные задат

чик температуры и элемент сравнения, к другим входам которого подключены все разряды счетчика, последовательно соединенные первый датчик температуры и триггер, ко второму входу которого подключен старший разряд счетчика, а также последовательно соединенные элемент ИЛИ с подключенным к его первому входу вторым датчиком температуры, генератор импульсов с подключенным к

10 его второму входу третьим датчиком температуры, усилитель мощности и исполнительный элемент .2 .

Недостатки устройства - снижение 15 точности регулирования при воздействии возмущения в виде изменения напряжения питания нагревателей и трудность настройки параметров регулятора в этих условиях.

20

Цель изобретения - повыщение точности устройства при действии возмущения по напряжению питания и упрощение настройки устройства. Указанная цель достигается тем, что устройство содержит элемент И, первЬ1й и второй входы которого соединены сем ответственно с выходами триггера и эле мента сравнения, а выход - со вторым входом элемента ИЛИ. На чертеже представлена структурная схема устройства для регулирования тем пературы Устройство содержит задатчик 1 температуры, фор /гирователь 2 импульсоВа первый датчик 3 температуры, элемент 4 сравнениЯг счетчик 5, триггер 6, элемент ИЛИ 7, второй датчик 8 температуры, генератор 9 импульсов, третий .датчик 10 температуры, з-силитель 11 МОЩНОСТИ;, исполнительшзп блок 12s объект регул1--рования 13 и элемент И 1 Устройство работает сл ;дугошим обрапом:Г1р 1моуго,льные импульсы частотой tp 50 Гц с выхода формирователя 2 им пульсов поступают, на вход 4™,х. разрядно го счетчика 5 импульсов, в результате чего входная частота делится на i66, т.е. на выходе счетчика формируются Jf временные такты длительностью МО. 15ЫХОДЫ разрядов счетчика 5 кмд -льсов соединены со входами элемента 4 сравнения, на другие входы которого подаются сигналы кода, сформирован,пые задатчиком. 1 температуры. На выходе эле,мента 4 сравнения формируют тгр,ямоу,го,пьные импульсь следующие с частотой ri-f If 0,уровень которых соответствует логической- а длительность определяется кодом на выходе за- датчика 1 температуры и может изменят ся дискретно в соответствии с форму.лой -i IT -V1-i- -ИТ У1-20мс, С-) и с длительность импульса на выходе элемента 4 срав- ,нения; число, двошпгый код кото рого сформирован задаттчиком 1 температуры I 50Ги, - частота источника пере- менного напряжения. Сигнал логической 1 на выходе элемента 4 сравнения является сигналом управления по возмущению, так как не зависит от значения измеряемой температуры, а определяется только задатчиком 1 Этот сигнал поступает на первый вход элемента И 14 и появляется на , его выходе с частотой5|2.,посколь ку второй вход элемента И 14 соединен с выходом старшего разряда счет- чика 5 икшульсов через триггер 6, работающий в режиме деления частоты на два. К первому входу триггера 6 подсоединен первый датчик 3 температуры таким образом, что если он замкнут, триггер 6 работает, в релшме деления частоты и на выходе элемента И 14 присутствует сигнал управления, соотвествующий ровно половине того значения мощности, которое задано задатчи- ком 1. Если первый датчик 3 температуры paaivibiкается, что означает появление сигнала по отклонению, деление частоты триггером 6 прекращается, и на выходе элемента И 14 появляется сигнал управления, соответствующий полному значению мощности заданному задатчиком, 1. Таким образом, соотнощение менаду сигналом по отклонению и полным, сигналом управления равно 50% При Любом значении параметра на-: стройки, определяемого задатчиком 1. Дальнейший алгоритм работы устройства аналогичен известному 2 J . Использование предлагаемого устройства позволяет получить постоянное значение коэс }фициента пропорциональности ,5, характеризутощего соотношение между сигналом управления по отклонению и по возмущению при комбинированном принципе управления. Реа лизацня такого; алгоритма работы устройства повышает точность поддержа ния температуры, при условиях воздействия возмущений в виде колебаний напряжения питания нагревателей, и упрощает ,настройку регулятора, особенно в программного регулирования. Улучщение качества регулирования достигается незначительными аппара- турны1чШ затратами в основном изобретении (введение дополнительного эле.мента И), наряду с сохранением остальных функциональных возмомшостей, присущих npOTOTlHiy. формула изобретения Устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные с|юрмирователь импульсов и счетчик, последовательно соединенные задатчик температуры и элемент сравнения, к другим входам которого подключены все разрады счетчика, последовательно соединенные первый датчик тег шературы и триггер, ко второму входу которого подключен старший разряд счетчика, а также последовательно соединенные элемент ИЛИ с подключенным к его первому входу вторым датчиком температуры, генератор импульсов с подключенным к его второму входу третьим датчиком текшературы, усилитель мощности и исполнительный элемент, отличающееся тем, что, с целью повышения точности устройства при действии возмущения по напряжению питания и упрощения настройки,

устройство содержит элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами триггера, и элемента сравнения, а выход - со вторым входом элемента ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1,Авторское свидетельство СССР № 394763, кл. Q05I) 23/19, 1973.

2.Авторской свидетельство СССР № 796809, кл. C505D 23/19, 1977 (прототип).