Пропорциональный регулятор температуры Советский патент 1983 года по МПК G05D23/19 

(54) ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ

1

Изобретение относится к автомати- ческому регулированию температуры и может быть использовано для регулирования температурного режима в электрических печах сопротивления.

По основному авт. св. № 491123 известен пропорциональный регулятор температуры, содержащий датчик температуры, соединенный через усилитель постоянного тока с входом нуль-органа, последовательно соединенные формировав тель синхронизирующих импульсов, элемент совпадения и формирователь импульсов управления, регулирующий элемент, подключенный к нагревателю 1 .

Недостатком указанного устройства является низкая точность из-за. отсутствия компенсации колебаний напряжения сети на нагревателе.

Цель изобретения - повыщение точности пропорционального регулятора температуры.

Эта цель достигается тем, что в пропорциональном регуляторе температу-.

ры генератор пилообразного напряжения выполнен в виде последовательно соеди-i ненных счетчика импульсов, ключевого элемента и интегратора, второй вход которого связан с источником нестабилизированного напряжения, а выход является выходом гене-ратора, входом которого является вход счетчика импульсов, связанный с выходом формирователя сйнхронизируюших . импульсов.

10

На чертеже представлена блок-схема устройства.Устройство содержит датчик 1 температуры, усилитель 2 постоянного тока,

15 нуль-орган 3, интегратор 4, счетчик 5 импульсов, формирователь 6 синхронизирующих импульсов, ключевой элемент 7, источник 8 нестабилизированного напряжения, элемент 9 совпадения, форми20рователь 10 импульсов управления, регу лирующий элемент 11, нагреватель 12.

Устройство работает следующим образом. Сигнал с датчика 1 температуры подается на вход усилителя 2 постоянного тока, а затем на один из входов нульоргана 3. На второй вход нуль-органа подается пилообразное напряжение, сфо{ мированное интегратором 4, выполненным например, на операционном усилителе, включенным по схеме интегратора. Выход ное напряжение интегратора определяется по следующей формуле: ьы-и- гце - входное напрхшение интегратора;t - время интегрирования; Tji, - постоянная времени интегрирования интегратора. Время интегрирования t - величина постоянная и определяется емкостью счет чика 5 импульсов, на вход которого поступают импульсы с формирователя 6 синхронизирующих импульсов. Счетчик импульсов управляет работой ключевого элемента 7, который в момент переполнения счетчика вырабатывает сигнал запрета на интегрирование входного напряжения, поступающего на вход интегра тора с источника 8 нестабилизированного напряжения. Нуль-орган 3 сравнивает входные сигналы и вьщает прямоугольные импульсы, длительность которых зависит от соотношения входных сигналов, а .частота повторения определяется величиной обратно пропорциональной времени интегрирования t . С выхода нуль-органа прямоугольные импульсы подаются на потенциальный вход элемента 9 совпадения, на импульсный вход элемента совпадения поцаютсй синхронизирующие импульсы, которые вырабатываются формирователем 6 импульсов из напряжения питающей сети. Импульсы, появляющиеся на выходе элемента 9 совпадения, при наличии на его входе прямоугольного и синхронизирующи импульсов, преобразуются до заданных параметров формирователем 10 управления и поступают на регулирующий элемент 11, который управляет мощность нагревателя 12. Так как время интегрирования t и постоянная времени интегрирования Ту, остаются величинами постоянными, тс амплитуда и наклон пилообразного напряжения на выходе интегратора 4 линейно зависит от напряжения, сформированного источником 8 нестабилизированного напряжения, выход которого соединен с входом интегратора. За счет этого осуществляется стабилизация мощности на нагревателе 12 при колебаниях напряжения сети по закону U2--tgi r Const , где Uj. - напряжение сети, tgj,- время подключенного состо5шия нагревателя к сети. Например, при увеличении напряжения сети увеличивается входное напряжение интегратора 4 и, следовательно, амплитуда и наклон пилообразного напряжения на его выходе, что в свою очередь приводит к уменьшению длительности прямоугольных импульсов на выходе нуль-О{ гана 3 и к уменьшению времени подключенного состояния 1ц,нагревателя 12 к сети. При уменьшении напряжения сети произойдет увеличение длительности прямоугольных импульсов на выходе нуль-органа и, следовательно, увеличится время подключенного состояния нагревателя к сети. Использование предлагаемого устройства, например, при производстве закаленного стекла в электрических печах сопротивления позволит за счет повышения точности поддери ания температурного режима уменьшить потери продукции от брака, улучшить качество стеклоизаелий. Формула изобретения Пропорциональный регулятор температуры по авт. св. № 491123, отличающийся тем, что, с целью повьшхения точности, генератор пилообраз- кого напряжения выполнен в виде последовательно соединенных счетчика импульсов, ключевого элемента и интегратора, второй вход которого связан с источником нестабилизируюшего напряжения, а выход является выходом генератора, входом которого является вход счетчика импуль ° связанный с выходом формирователя синхронизирующих импульсов. Источники инфоршации, принятые во внимание при.экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 491123, кл. ч О5 D 23/19, 1974 (прототип).

/f

- fff