Устройство для регулирования температуры

Устройство для регулирования температуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<»>960760

:ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05. 02. 81 (21) 3243901/18-24 (51) M. NA.3 с присоединением заявки № (23) Приоритет

05 Р 23/19

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (И) УДК 621.555 .6(088.8) Опубликовано 23.09.82. Бюллетень ¹ 35

Дата опубликования описания 23.09.82 (72) Авторы изобретен и я

Я.С.ЛиРнеР, В.В.Вильдермут, A.H.Øåéêî, А.ф.

H A Галинский и В.А.Роговой

Опытное производство Института проблем онкол им. P.Å. Кавецкого АН Украинской CCP (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к автоматике, в частности к устройствам для регулирования температуры, и может быть использовано в устанонках для культивирования биологических объек- тов.

Известно устройство для регулирования температуры, содержащее датчик и задатчик температуры, подключенные к входу суммирующего усилителя, тиристорный исполнительный элемент, подключенный последовательно с нагревателем, источник питания, Формирователь сигнала и порогоной блок, при этом Формирователь сигнала выполнен в виде двух тиристорных усилителей, а пороговый блок — в виде последовательно соединенных запоминающего элемента и усилителя, причем вход запоминающего элемента подключен к первому ныходу первого тиристорного усилителя, вход которого соединен с выходом суммирующего усилителя, второй выход соединен с выхо« дом второго тиристорного усилителя, подключенным к тиристорному исполнительному элементу,- выход усилителя порогового блока подключен к входу второго тиристорного усилителя -(1).

Недостатком устройства является низкая точность и высокий уронень помех иэ-за работы устройства в активной части полупериода сетевого напряжения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее датчики с измери1р тельными усилителями, сумматор-уси- " литель, генератоо пилообразного напряжения,.компаратор напряжения, тиристорный генератор импульсов и тиристорный усилитель мощности (2).

Недостатки устройства — пониженные точность, стабильность, сложная и громоздкая электронная схема.

Келью изобретения является повышение точности и упрощение уст20 ройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для регулиронания температуры,. содержащее включенные последовательно термочувстнительный мост, операционный усилитель и тиристорный усилитель мощности, через си- . ловую цепь которого к выходу ныпрямителя подключен нагреватель, а также включенные последовательно и связанные с входом выпрямителя, соединенным с источником переменного нап-.

960760 ряжения, импульсный блок питания, формирователь импульсов и генератор пилообразного напряжения, выходом подключенный к первому управляющему нходу термочувствительного моста, второй управляющий вход которого под - 5 ,ключен к ныходу двоичного задатчика, причем втооой выход формирователя импульсов сняэан с вторым входом тиристного усилителя мощности, содержит подключенный последовательно с fQ диагональю питания термочувстнитвльного моста электронный ключ, управляющий вход которого подключен к первому выходу формирователя импульсов.

Кроме того, генератор пилообразно-15 но напряжения выполнен в виде двоично-десятичного интегрального счетчика, соединенного последовательно с резистивной матрицей, выход которой является выходом генератора пилообразного напряжения, входом которого является управляющий вход двоичнодесятичного интегрального счетчика.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — эпюры напряжений н различных точках устройства.

Устройство содержит датчик 1 температуры, включенный в плечо термочувствительного моста 2, н который входят: резисторы 3 вЂ, 6. и операцион- -ЗО ный усилитель 7-; двоичный задарчик

8 температуры, в. который входят: програмные двоично-кодовые переключатели

9 — 11 и двоичная декодирующая резистивная матрица 12, генератор 13 пило-35 образного напряжения, состоящий из дноично-десятичного интегрального счетчика 14, соединенного с реэистивной матрицей 15, формирователь 16 импульсон, состоящий иэ. двух логичес- щ ких инверторон 17 и 18; импульсный блок 19 питания, обеспечивающий импульсным напряжением 100 Гц Формирователь 16 и постоянным питающим напряжением все остальные блоки устройст45 ва; тиристорный усилитель 20 мощнос-. ти, состоящий из двухвходного логическсго элемента 21,соединенного с входом оптронной пары 22, выход последней соединен с входом транзистора

23,питание на тиристор 23 и на нагре- 5 ватель 24 поступает от выпрямителя 25, злектронньп1 ключ 26, управляемый импульсами от формирователя 16.

УСтройстно работает следующим образом.

° 55

Импульсный сигнал (фиг. 2а) поступает на нход формиронателя 16 импульсов. С выхода логического инвертора 17 импульсы (фиг. 2б) поступают на входы интегрального двоично-деся- 6О тичного счетчика 14 и ключа 26. Счетчик 14 делит частоту импульсов на десять. Сигналы с выходов счетчика 14 через резистивную матрицу 12 преобразуются в пилообразно-ступенчатое нап- 65 ряжение с десятью ступеньками (фиг.

2в). Ключ 26 коммутирует с частотой

100 Гц питающее напряжение на датчик

1 температуры и задатчик 8 через ограничительные резисторы Э и 4.

--.- Благодаря-этому датчик 1 питается импульсами тока частоты 100 Гц длительностью 1 мс (Фиг.2).Импульсное пи;танке датчика позволяет при той же допустимой средней мощности рассеива.ния, что и при питании постоянным током, в несколько раз увеличить величину полезного сигнала, снимаемого с датчика 1. Это резко .увеличивает стабильность и точность всего устройства °

Сигнал с датчика 1 поступает на инверсный вход операционного усилителя 7. На второй вход операционного усилителя 7 поступают сигналы с задатчика 8 температуры и с генератора

13 ° Сравнение сигналов происходит с помощью операционного усилителя 7, выполняющего роль компаратора. Форма сигнала паказана на фиг. 2д, при этом участок t соответствует перегреву, а участок t — недогреву.

Сигнал с выхода операционного усилителя 7 поступает на первый вход логического элемента 21 тиристорного усилителя 20 мощности. На второй вход логического элемента 21 поступают стробирующие импульсы напряжения от формирователя 16. Импульсы с выхода логического элемента 21 (фиг. 2е) поступают на вход оптрона 22, выход ко- .торого соединен с входом тиристора

23. Запуск тиристора осуществляется на отрезке й,1, соответстнующем .недогреву, в начале каждого полупериода (нулевая фаза) импульсами (фиг. 2е) .

При этом через нагреватель 24 протекает ток (фиг. 2 ж), число импульсов которого пропорционально изменению сигнала от датчика 1 температуры, при этом крутизну этого изменения регулируют с помощью резистора 5, что позволяет сделать схему оптимальной для любого объекта регулирования.

Благодаря тому, что устройство содержит электронный ключ 26, а генератор пилообразного напряжения выполнен в . виде двоично-десятичного интегрального счетчика, соединенного с реэистивной матрицей, удалось увеличить точность и упростить схему устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для регулирования температуры, содержащее включенные последовательно термочувстнительный мост, операционный усилитель и тиристорный усилитель мощности, через силовую цепь которого к выходу выпрямителя подключен нагреватель, а также

960760 включенные последовательно и связанные с входом выпрямителя, соединенным с источником переменного напряжения, импульсный блок питания, формирователь импульсов и генератор пилообразного напряжения, выходом под5 ключенный к первому управляющему входу термочувствительного моста, второй управляющий вход которого подключен к выходу двоичного эадатчика, причем второй выход формирователя импульсов связан с вторым входом тирис торного усилителя мощности, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и упрощения устройства, оно содержит подключенный пос- IS .ледовательно с диагональю питания термочувствительного моста электронный ключ, управляющий вход которого

1 подключен к первому выходу формиро,вателя импульсов.

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ .е е с я тем, что генератор пилообразного напряжения выполнен в виде двоично-десятичного интегрального счетчика, соединенного последовательно с резистивной матрицей, выход которой является выходом геренатора пилообразного напряжения, входом которого является управляющий вход двоично-десятичного интегрального счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

9 613302, кл. G 05 0 23/19, 1975.

2. Патент CWA 9 3584291, кл.323-18, опублик. 1971 (прототип) .

960760

Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7278/56

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель Л. Птенцова

Редактор О. Юрковецкая Техред С.Мигунова Корректор Ю, Макаренко