Устройство для определения динамических параметров терморезистора косвенного подогрева

Устройство для определения динамических параметров терморезистора косвенного подогрева

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТЕРМОРЕЗИСТОРА КОСВЕННОГО ПОДОГРЕВА, содержащее два источника постоянного тока, подключенные соответственно к задающему резистору и терморезистору косвенного подогрева, дифференциальный усилитель неинвертирующий вход которого подключен к вькоду первого источника постоянного тока, а инвертирукиций - к выходу второго источника постоянного тока, усилитель напряжения с регулируемым коэффициентом усиления, усилитель достоянного тока, вход которого соединен с выходом усилителя напряжения, а выход связан с индикатором и нитью подогрева терморезистора косвенного подогрева, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени и повышения точности измерений, между выходом дифференциального усилителя и входом усилителя иапряжения введено апериодическое звено. « эо lu ас

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3 (* 05 В 23 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ1ТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и, „ :, "-", Н АВТОРСИОИГФ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .: Миазм Юм (21) 3486876/18-24 (22) 09.07.82 (46) 07.04.84. Бюл. Н 13 (72) Ю.И.Горохов (53) 621,555.6(088.8) ЬМ . (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ТЕРМОРЕЗИСТОРА КОСВЕННОГО ПОДОГРЕВА, содержа-. щее два источника постоянного тока, подключенные соответственно к задающему резистору и терморезистору косвенного подогрева, дифференциальный. усилитель, неинвертнрующий вход ко+ торого подключен к выходу первого источника постоянного тока, а инвертирующий - к выходу второго источвика постоянного тока, усилитель напряжения с регулируемым коэффициентом усиления, усилитель постоянного тока, вход которого соединен с выходом усилителя напряжения, а выход связан с индикатором и нитью подогрева терморезистора косвенного подогрева, о т л и ч а ю щ е е с я . тем, что, с целью сокращения времени и повыпения точности измерений, между выходом дифференциального усилителя и входом усилителя напряжения введено апериодическое звено.

1084748

Устройство для измерения динамических параметров терморезистора косвенного подогрева предназначено для использования в электроиэмерительной технике и в системах автома. тического регулирования.

Известно устройство для измерения динамических параметров термореэистора косвенного подогрева по переходному процессу установления 10 сопротивления при скачкообразном изменении тока подогрева.

Недостатком известного устройства является низкая точность определения динамических параметров тер- 15 морезистора.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения динамических параметров терморезистора, в 20 котором использована схема стабилизатора постоянного напряжения, где регулирующим элементом является терморезистор косвенного подогрева.

Устройство содержит два генератора 25 постоянного тока, подключенных соответственно к измеряемому термореэистору косвенного подогрева и задающему резистору, ключ с добавоч нымм резистором, подключенным парал- 30 лельно задающему резистору, дифференциальный усилитель, входы которого соединены с незавемленными концами задающего резистора и терморезистора косвенного подогрева, а вы

35 ход через усилитель напряжения —. с усилителем постоянного тока, выход которого связан е индикатором и нагружен на нить подогрева термореэистора косвенного подогрева., 40

В дифференциальном усилителе происходит сравнение постоянного напряжения на термореэисторе косвенного подогрева и напряжения на задающем резисторе. В исходном состоянии 45 (установившийся режим) эти напряжения равны. При скачкообразном изменении задающего сопротивления (замыкании и размыкании ключа) напряжение на задающем резисторе также 50 изменяется скачком на некоторую величину. При этом на выходе дифференциального усилителя возникает сигнал ошибки, который усиливается усилителем напряжения и постоян- 55 ного тока. Выходной ток усилителя постоянного тока,:воздействуя на, нить подогрева термореэистора, изменяет его сопротивление таким образом, чтобы падение напряжения на терморезисторе косвенного подогрева стало равным напряжению на.задающем резисторе. Переходной процесс установления постоянного напряжения на терморезисторе косвенного подогрева отображается на осциллографе.

По известному коэффициенту усиле.ния схемы, основной постоянной времени, терморезистора, величине перерегулирования переходного процесса, измеренной на экране осциллографа находят вторую постоянную врел мени а терморезистора косвенного подогрева (постоянная подогревателя).

Недостатком известного устройства является невысокая точность измерения пОстОяннОЙ Време1ни с2, кОтОрая зависит от точности измерения коэффициента усиления н точности измерения величины перерегулирования процесса, а также 5ольшая длительность измерения коэффициента усиления для получения достоверной оценки.

Цель изобретения - сокращение времени и повышение точности измерений постоянной времени терморезистора косвенного подогрева.

Поставленная цель достигается тем, что в известное устройство для определения динамических параметров терморезистора косвенного подогрева, содержащее два источника постоянного тока, подключенные соответственно к задающему резистору и термореэистору косвенного подогрева, 1 дифференциальный усилитель, неинвертирующий вход которого подключен к выходу первого источника постоянного

I тока, а.инвертирующий — к выходу второго источника постоянного тока, усилитель напряжения с регулируемым коэффициентом усиления, усилитель постоянного тока, вход которого соединен с выходом усилителя напряжения, а выход связан с .индикатором и нитью подогрева терморезистора, дополнительно введено апериодическое звено, вход которого связан с выходом дифференциального усилителя, а выход — с входом усилителя напряжения.

На чертеже представлен блок-схема устройства.

Устройство содержит два генератора 1 и 2 постоянного тока, измеря084 748 4 торе 3 косвенного подогрева стало, равным напряжению на задающем резисторе. При увеличении (ручном или автоматйческом) коэффициента усиле5 ния усилителя 7 до критической величины в устройстве возникает автоколебания в контуре регулирования.

Автоколебания в контуре регулирования возникают при условии баланса

10 фаз и бапанса амплитуд. Баланс амп.литуд достигается регулировкой усиления усилителя 7 напряжения. Баланс фаз выполняется только для ,одной частоты, которая и является !

5 частотой генерации(> . Условие батеи ланса фаз на частоте генерации записывается в виде Щ + gT„„+ 180 О, где — сдвиг фазы сигнала на час« тT

20 тоте (д „ апериодического звена, Т вЂ” сдвиг фазы сигнала на часТК1 тоте сд е терморезистора косвенного подогрева, 25 180o — сдвиг фазы дифференциального усилителя 5 на часто/ тесдген

Фазовый сдвиг сигнала, проходящего через. термореэистор 3 косвенного . подогрева, определяется его передаточной.функцией И „я(р),и имеет

iвид

® "Tan

-З5

3 1 емый терморезистор 3 косвенного подогрева, задающий резистор 4, дифференциальный усилитель 5, апериодическое звено 6, усилитель 7 напряжения, усилитель 8 тока, индикатор 9 роль которого выполняет частотомер.

Устройство работает следующим образом.

Токи от источников постоянного тока 1 и 2, протекающие по измеряе-. мому терморезистору 3 и задающему резистору 4, создают на них падения напряжения, пропорциональные их сопротивлению. Эти напряжения поступают на схему сравнения, функцию которой выполняет дифференциальный усилитель 5, рде происходит их сравнение. В случае их: неравенства на выходе блока 5 возникает сигнал рассогласования. Так как незаземленный конец измеряемого терморезистора подключен к инвертирующему входу. дифференциального усилителя, для сигнала, поступающего с терморезистора косвенного подогрева, дифференциальный усилитель 5 вносит инверсию, т.е. фазовый сдвиг на 180 . Да. о лее сигнал поступает на апериодическое звено 6, представляющее собой, в частности, интегрирующую 1 С -цепь, передаточная функция которой Ы (р) равна

w(p) = — —— рт+ 1 где р — комплексная переменная, ТАКС вЂ” постоянная времени интегри рующей цепи.

Для сигнала с. круговой частотой Я фазовой сдвиг, вносимый апериодическим звеном, равенс =arctic {u< .

С вьисода апериодического звена 6 сигнал поступает на усилитель 7 напряжения с регулируемым коэффициентом усиления. Усилитель напряжения осуществляет усиление сигнала и его регулировку по амплитуде. Усилитель 7 напряжения широкополосный работает начиная с постоянного тока и для сигнала не вносит фазового сдвига. Далее сигнал поступает на усилитель 8 постоянного тока, который обеспечивает необходимый ток подогрева через нить подогрева терморезистора. Усилитель 8 постоянно

1 го тока также широкополосный и для сигнала не вносит фазового сдвига.

Ток подогрева терморезистора изменяет его сопротивление таким образом, чтобы напряжение на терморезисгде К- — коэффициент передачи терte морезистора 3,, — первая основная постоянная времени терморезистора, 40 и — постоянная времени подогревателя терморезистора 3.

Иэ приведенной формулы следует, что передаточная функция терморезистора 3 представляет последовательное

45 соединение двух апериодических звеньев с постоянными времени,и 12

Фазовый сдвиг терморезистора косвенного подогрева 3, вносимый для сигнала на частотеи „,. определяется как

4T„e=-acct (re l-arctic(>re "д

С учетом значений фаз <ф., иф.„„.

55 условие баланса фаэ примет вид

-агс1((ИгенТ1- с го1ОИгеь ) с СЩ .1,ен Дi

1084748

Величина Т известна, величина известна из технических условий на терморезистор. Величина И еи „измеряется частотомером 9. По известным данным вычисляется с1 .

При использовании стрелочного частотомера 9 его шквала может быть проградуирована в значениях у, s результате чего значения будут получены непосредственно на шкапе частотомера 9.

Использование предлагаемого уст ройства сокращает время измерения динамических параметров не менее, чем в 2 раза по сравнению с прототипом, так как измеряется либо часСоставитель Е.Кривина

Техред Т. Иаточка Корректор О.Тигор

Редактор Е. Кривина

Заказ 2000/41 Тираж 842 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 или ьz» kg(-<50 coarct>

5 коэффициента усиления и переходного процесса по осциллографу с последующим расчетом динамических характеристик. При одинаковой погрешности применяемых приборов. зто позволяет не менее, чем в 1,5 раза получить выигрыш в точности измерений.

В предлагаемом устройстве, в отличие от базового, по измеряемой ве15 личине (Я е ) возможен автоматичесн л кий контроль выхода величины за заданные допустимые границы, что позволяет автоматизировать входной контроль динамических параметров термореэисторов при производстве аппаратуры.