Прецизионный терморегулятор

Прецизионный терморегулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВЕЕтЕНИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиик

Социалистические

Республик (i ii 964593 (6I ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22)Заявлено 13.03.81 (21) 3259272/18-24 (5! )М. Кл.

G 05 0 23/30 с присоединением заявкй J4

)Ьеудерстеенныб кемнтет

СССР по денем нзабретеннй н етерытнй (23) Приоритет—

ОпУбликовано 07.10.82. Бюллетень Щ 37 (53) УДК621.555. .6(088.8) Дата опубликования описания 07. 10 82 (72) Авторы изобретения, 3. M. Фромберг и В. П. Багаев (7I) Заявитель Омский государственный педагогический институт (54 ) ПРЕЦИЗИОННЫЙ ТЕРМОРЕГУЛЯТОР t

Изобретение относится к автомати" ческому регулированию и может быть использовано при проектировании прецизионных термостатов.

Известен терморегулятор с непрерыв.ным регулированием и независимым тер- 5 морезисторным датчиком (1 ).

Однако .терморезисторы, используемые в данном терморегуляторе, обладают значительным старением и потому

10 не позволяют получить высокую стабильность температуры в термостате в течение длительного времени.

Наивысшей среди известных датчиков долговременной стабильностью обладают так называемые "температурные" кварцевые резонаторы.

Известен терморегулятор с использованием кварцевых датчиков темпера.туры (21.

Однако в связи с тем, что кварце.вые резонаторы выполняются вакуумира ваннными, они облацают сравнительно большой. инерционностью, что не позво2 ляет обеспечить. малых динамических ошибок регулирования в условиях быстрых изменений температуры окружающей. среды.

Наиболее близким по технической .сущности к изобретению является двухконтурный терморегулятор с использованием в качестве датчиков температуры терморезистора,. (в основном) и кварцевого резонатора (в дополнительном канале регулирования) (3 ).

В указанном терморегуляторе рабочая точка терморезисторного датчика управляется сигналом с выхода вспомогательного канала с кварцевым датчиком температуры.

Недостатком известного устройства является значительная аппаратурная сложность, обусловленная необходимостью получения значительных постоянных времени в цепи передачи сигнала от кварцевого датчика к терморезисторному. В частности, в укаэанном устройстве для этой цели испольэова. с

964593 формула изобретения ны двухканальные делители частоты с коэффициентом деления более 2 " .

Цель изобретения - повышение точности терморегулятора, Поставленная цель достигается тем, что в прецизионном терморегуляторе, содержащем размещенные в термостатируемой камере основной терморезисторный датчик температуры, подключенный. ко входу основного регулятора, и ос- 16 новной нагреватель, подключенный к его выходу, а также дополнительный датчик температуры, выполненный в виде термочувствительного кварцевого резонатора, подключенного через допол-15 нительный регулятор к дополнительному нагревателю, и включенный последовательно с основным вспомогательный с терморезисторный датчик температуры, вспомогательный датчик температуры . 20 и дополнительный нагреватель помещены в теплоизоляционный кожух, находящийся вне термостатируемой камеры.

На чертеже изображена функциональная схема терморегулятора., 25

Терморегулятор содержит основной

1 регулятор, основной 2 терморезисторный датчик температуры,вспомогательный 3 терморезисторный датчик температуры, основной 4 нагреватель, 5в дополнительней 5 датчик температуры"температурный" кварцевый резонатор, термостатируемую камеру 6, дополнительный 7 регулятор, дополнительный

8 нагреватель, теплоиэоляционный кожух 9.

В качестве регулятора использован терморегулятор с непрерывным регулированием и независимым терморезисторным датчиком. Датчик температуры содержит основной 2 и вспомогательный

3 терморезисторы, включенные последовательно, при этом основной датчик имеет максимальную тепловую связь с нагревателем. В качестве датчика 5 использован "температурный" кварцевый резонатор, постоянная времени которого значительно больше постоянной времени терморезисторного датчика. Регулятор 7 выполнен по схеме с частотным дискриминатором. При этом .напряжение на нагревателе 8 равно. ну™ при f T„„„o < яОм а пропорцио нально разности аГ .= <тчи<г-ткете при д f»OS . Установленный 55 сигнал с выхода дискриминатора ис,пользуется для управления интегратором с большой постоянной времени, ф

В основу принципа действия интег-1 ратора положено использование тепловых проце-.сорое между нагревателем

8 с датчиком 3, помещенным в теплоизоляционный кожух 9. Постоянная.времени этого теплового интегратора может быть при .необходимости увеличе на до нескольких минут выбором соотношений между мощностью нагревателя

8, теплоизоляцией кожуха 9 и теплоемкостью элементов .внутри этого кожуха. Кроме того, за счет тепловой связи вспомогательного датчика 3 с окружающей средой обеспечивается компенсация изменений температуры в термостате, т. е. уменьшается стати ческая ошибка регулирования.

Как следует из принципа действия двухконтурного терморегулятора, в термостате всегда поддерживается температура, при которой "ддтчикс- ном > где f — частота. Величина ь Гд<,тчик -Г„о,может быть уменьшена, например, увеличением коэффициента усиления усилителя постоянного тока после частотного дискриминатора.

Регулятор обеспечивает минимизацию динамической ошибки, а терморегулятор 7 минимизирует статическую ошибку регулирования.

Прецизионный терморегулятор, co" держащий размещенные в термостатируемой камере основной терморезисторный датчик температуры, подключенный к вводу основного регулятора, и основ ной нагреватель, подключенный к его выходу, а также дополнительный дат" чик температуры, выполненный в виде термочувствительного кварцевого резонатора, подключенного через дополнительный регулятор к дополнительному нагревателю, и включенный последовательно с основным вспомогательный терморезисторный датчик температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения точности терморегулятора, вспомогательный датчик температуры и дополнительный нагреватель помещены в теплоизоляционный кожух, находящийся вне термостатируемой камеры. ,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фромберг З.И. и др. Термостатирование в технике связи. M., "Связь", 3979, с. 38, рис. 29.

Составитель Л. Птенцова

Редактор В. Лазаренко Техреду, Кастелевиц Корректор 6 Макаренко

Тираж 914 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

no делам изобретений и открытий

113035, Иосква, 3-35, Рауаская наб., д. 4/5

° Ь

Заказ 7628/27

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

5 964593

2. Авторское свидетельство СССР,3. Авторское свидетельство СССР .. ; 328438, кл. G 05 D 23/30, Р 418835, кл;. G 05 0 23/30, 1975

1972. (лрототил).