Пропорциональный регулятор температуры

Пропорциональный регулятор температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Автора изобретения

И, И. Шаг ойка, Ю. К. Пястун, В. М, Маз аник и О, К. Твердов (71) Заявитель. (54) ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР

ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относитс я к области термостатирования (терморегулирования).

Известны регуляторы температуры содержащие датчик температуры, под-, ключенный параллельно к трем опера-. ционным усилителям выходы которых подсоединвны к входам блока формИрования управляющего сигнала, выходом соединенного с входом тирйсторного исполнительного устройства (1).

Этот и подобные регуляторы температуры имеют две и более ступени регули posания. С каждой ступенью уменьша.ется мощность, подводимая к нагревательному элементу, чем обеспечивается более плавный подход к заданной температуре, Однако из-за дискретности регулирования подводимой к нагревателю мощности перерегулирование остается достаточно большим.

Наиболее близким . к изобретению по технической сущности является, пропорциональный регулятор температуры (2), Регулятор содержит датчик температуры, усилитель постоянного тока, нуль-орган, генератор пилообразного напряжения, формирователь синхронизирующих импульсов, элемент сов падени я, формирователь импульсов управления и регулирующий элемент, подключенный к нагревательному элементу.

В этом терморегуляторе сигнал с датчика температуры усиливается усилителем постоянного тока. Усиленный сигнал поступает на вход нуль-органа, к второму входу которого подключен генератор пилообразного напряжения, а выход подсоединен к одному из входов элемента совпадения. К второму входу элемента совпадения подключен формирователь аинхронизирующих импульсов, а выход элемента совпадения.- к формирователю импульсов управления, выход которого подключен к входу регулирующего элемента. Такой пропорциональный регулятор температуры позволяет по мере приближения к заданной температуре плавно уменьшить мощность, подводимую к нагревательному элементу, и тем самым значительно снизить перерегулирование.

Общим недостатком описанных терморегуляторов является отсутствие устройств, Осуществляющих Функцию

706836 пропорцконального отбора тепла при внешнем возмущаюцем воздействии в сторону накопления тепла объекта, температура которого регулируется, В случае Импульсного включения Нагрева, в результате слабого контактирования датчиков температуры с нагреваемыми элементами происходит перерегулирование, вызываюцее отклонение температуры выше требуемого предела, например,при сборке микросхем методом импульсной пайки, Точность поддержания температуры в этом случае, как правило, должна быть не хуже 15 C. Отклонения температуры в зоне пайки выше 15 С возникают также по причине сочетания нагрева предметного столика, импульсного нагрева инструмента и наг-. рева зацитного газа.

15

Применение устройств регулирова-, ния температуры с постоянным отбоpoi« тепла с помощью, например, венгиляции, управляя энергией нагрева- . теля,. неэкономично в связи с постоянным питанием исполнительных устройств, 25

Цель изобретения — повышение точности регулятора при накоплении тепла.

Поставленная цель достигается тем, что в регулятор температуры ЗО .введены последбвательно соединенные

Инвертор, второй нуль-орган, второй формирователь импульсов управления, второй регулирующий элемент и охладитель, причем выход усилителя coe-. 35 динен с вторым входом второго нульоргана, а выход генератора пилообразного напряжения — с входом,инвертора.

На чертеже представлена функцио- 4g нальная схема пропорционального регулятора температуры, Регулятор температуры содержит. датчик 1 температуры, усилитель 2, первый 3 и второй 4 нуль-органы инвертор 5, генератор 6 пилообразного напряжения, формирователь 7 импульсов синхронизации, первый 8 и второй 9 формирователи импульсовуправления первый 10 и второй ll регулирующие элементы, нагреватель

12 и охладитель 13.

Работает регулятор температуры следующим образом,.

Сигнал с датчика 1 температуры усиливается усилителем 2, с выхода. 55 которого сигнал поступает на нульорганы 3 и 4 На второй вход нуль- . органа 3 проходит линейно-нарастаюцее напряжение с генератбра 6 пилообразного напряжения, синхронизируемое с формирователя 7, С выхода нуль-органа 3 импульсы, длительность которых обратно прбпорциональна величине сигнала с датчика температуры, поступают на формирователь

8 импульсов управления, С выхода формирователя 8 импульсы попадают на элемент 10 (например, тиристорный ключ), регулируюций мощность, подводимую к нагревателю 12. При этом осуществляется плавный подход к заданной температуре снизу.

Кроме того, сигнал с выхода усилителя 2 постоянного тока подается на один из входов нуль-органа 4, на другой вход которого поступает линейно-падающее напряжение, формируемое путем инвертирования инвертором 5 сигнала с генератора 6 пилообразного напряжения. На выходе нуль-органа 4 длительность импульсов прямо пропорциональна величине превышения температуры над заданной. С выхода нуль-органа 4 импульсы поступают на формирователь 9, с выхода которого импульсы управления проходят на регулирующий элемент

11. Элемент 11 регулирует мощность, подводимую к охладителю 13. Тем самым осуществляется плавный подход к з аданной температуре отбором тепла, В качестве охладителя может быть использован управляемый газовый вентиль, регулируюций подачу охлаждающего газа в зону пайки при сборке интегральных схем. При этом электромеханический в ентиль регулирует параметры охлаждающего газа, дополнительно поступающего в канал подачи зацитного подогретого газа.

Применение регулятора температурц с управлением охлаждения обеспечивает поддержание температуры в зоне пайки с точностью 5 C и позволяет получить стабильное по качеству присоединения.

Устройство применено в установке присоединения внутренних выводов кристаллов интегральных. схем методом пайки на .лужение выводы, сформированные на непрерывной ленте, Формула изобретения

Пропорциональный регулятор температуры, сОдержащий последовательно соединенные датчик температуры, усилитель, нуль- орган, Формирователь импульсов управления, регулирующий элемент и нагреватель и последовательно соединенные формирователь импульсов синхронизации и генератор пилообразного напряжения, выход которого подключен к второму входу нуль-органа, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности регулятора, он содержит последовательно соединенные инвертор, второй нуль-орган, второй

706836 формирователь импульсов управления, второй регулирующий элемент и охладитель, причем выход усилителя соединен с вторым входом второго нуль- . органа, а выход генератора пилообразного напряжения — с входом инвертора.

Источники информации,. принятые-.во внимание при экспертиз»

1. Авторское свидетельство СССР

- "9 525934, кл.G 05 0 23/19, 1975

2. Авторское свидетельство СССР

5 Р 491123, кл.G 05 D 23/19 1974 (прототип).

Заказ 8221/41 Йираж 1015 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений. и открытий

113035 Москва Ж-35 Раушская наб.,д.4/5

I Ф I

Филиал ППП Патент,. r .JiæãîÐoÄ, Ул.ПРоектнаЯ,4

Составитель С.Стрелецкий

Редактор И.Грузова Техред .М,Келемеш Корректор H.Стец