CH305754A - Thermostat électronique. - Google Patents

Description

      Thermostat        électronique.       La présente invention (inventeur: M. H.       Brandenberger,    ingénieur) a. pour objet un  thermostat électronique, destiné à maintenir  sensiblement constante la température d'une  enceinte.   Cet appareil a été construit pour main  tenir à température constante les résonateurs  de générateurs électriques. Il peut être utilisé  chaque fois qu'il est nécessaire de maintenir  une enceinte à une température prescrite, su  périeure à la     température    ambiante.  



  Dans les divers systèmes connus de ther  mostats, on rencontre en général les trois<B>élé-</B>  ments -de base suivants  1      Elément    de mesure de la température  a) par différence de la dilatation de deux  corps (thermomètres, Bimétal, etc.);       b)    par différence de la variation de con  ductibilité de deux corps (thermomètre à  résistance, pont électrique);  c)     thermoélectricité.     



  2      Elément    de commande de la puissance  de chauffage (contact, relais, thyratron, tube  à vide,     etc.).     



  3      Elément    de chauffage.  



  Les systèmes connus     travaillent    en général  par enclenchement et déclenchement de la  puissance de chauffage (système par  tout  ou rien ). La température varie entre deux  limites (température d'enclenchement et tem  pérature de déclenchement). Il est générale  ment nécessaire de     réduire    cette variation  par des dispositifs appropriés, par exemple:

    filtre thermique (grande masse, forte iso-         lation),    qui     entraînent    divers désavantages,  en particulier une forte inertie     thermique:     La présente invention a pour but de  remédier à ces inconvénients en fournissant  un thermostat produisant un chauffage per  manent (sans interruptions) à puissance va  riable, cette puissance étant fonction de la  différence entre la température de l'enceinte  et la     température    prescrite.  



  Le thermostat électronique suivant l'inven  tion est du type comprenant des moyens de  chauffage électriques pour l'enceinte,     un    am  plificateur électronique, un circuit de réac  tion pour l'amplificateur, des moyens sen  sibles à la température régnant     dans    ladite  enceinte, montés dans le circuit de réaction,  ces derniers moyens étant prévus pour com  mander le taux de réaction, le tout étant  agencé de manière à donner naissance à     des          oscillations        :

  dans    l'amplificateur lorsque la  température de     l'enceinte    tombe     au-dessous     d'une     certaine        valeur    et à arrêter les oscilla  tions dans l'amplificateur lorsque la     teïnpé-          rature    de l'enceinte atteint ou dépasse ladite  valeur.

   Il est     caractérisé    par le fait qu'il  comprend en outre des moyens limiteurs       d'amplitude    pour maintenir la tension d'en  trée du circuit de réaction pratiquement  constante et indépendante de la tension d'en  trée de l'amplificateur, et des moyens ampli  ficateurs électroniques pour fournir auxdits  moyens de chauffage électriques une tension  pratiquement proportionnelle à la tension  d'entrée de     l'amplificateur.         Le dessin , annexé représente, à titre  d'exemple, une forme d'exécution du ther  mostat objet de l'invention.  



  La     fig.    1 montre schématiquement les trois  éléments de base du thermostat.  



  Les     fig.    2 et 3 montrent avec plus de dé  tails les différentes parties du thermostat.  Le thermostat décrit ci-après comprend  les trois éléments de base suivants:  1      Elément    de mesure: pont de     Wheat-          stone    P.  



  20     Elément    de commande:     amplificateur-          filtre        AF;    amplificateur-limiteur AL; amplifi  cateur de puissance     AP.     



  3      Elément    de chauffage: corps de  chauffe 3.  



  Le pont P est constitué par des résis  tances dont certaines sont indépendantes et  d'autres dépendantes de la température; ces  résistances sont incorporées aux parois de  l'enceinte. L'entrée du pont est reliée à la  sortie de     l'amplificateur-limiteur    AL et sa  sortie est     reliée    à     Pamplificateur-filtre        AF.     



  Lorsque le :dispositif     pont-amplificateur     oseille,     l'amplificateur-limiteur    AL fournit au  pont P une     tension    pratiquement constante.  



  La tension issue de     l'amplificateur-filtre     est encore introduite dans l'amplificateur de  puissance     AP    qui alimente le corps de chauffe  3. Ce dernier est composé de fils résistants       incorporés    à l'enceinte; il est en étroit con  tact thermique avec le pont P.  



  Le thermostat électronique     qui    vient  d'être décrit fonctionne de la faon suivante:  Le pont P, lorsqu'il est alimenté par une       tension    pratiquement constante fournie par       l'amplificateur-limiteur    AL, donne à la sortie       -une    tension qui est fonction de la tempéra  ture     régnant    dans l'enceinte.  



       Quand    l'enceinte est à la température  prescrite (température d'équilibre), la tension  de sortie du pont est nulle. Lorsque la tem  pérature     s'écarte    de cette valeur, il naît une  tension à la sortie du pont     qui    est fonction  de cette variation de température. Lorsque la  température monte et passe par le point       d'équilibre,    la tension alternative de sortie       s'annule    puis change .de phase de 180 :    Lorsqu'on réunit l'entrée et la sortie du  pont P par     l'intermédiaire    d'un amplifica  teur, il naît une oscillation chaque fois que  la température de l'enceinte est inférieure à  la température prescrite.

   Le dispositif pont  amplificateur constitue     un    oscillateur.  



  Lorsque la température atteint la valeur  prescrite, le pont P est en équilibre et l'oscil  lation s'arrête. Si la température s'élève  encore,     ime    oscillation n'est plus possible,  parce que la condition de phase n'est pas  remplie     (contre-réaction).     



  La fréquence de cette oscillation est déter  minée par l'amplificateur-filtre     AF;    l'ampli  tude, en revanche, est déterminée par l'ampli  ficateur-limiteur<I>AL.</I>  



  Une -des particularités de ce système réside  dans l'emploi d'un     amplificateur-limiteur    qui  alimente le pont à tension pratiquement  constante et permet de réaliser l'asservisse  ment rigoureux de la tension de sortie du  pont à la température de l'enceinte.  



  Cette particularité permet d'appliquer au  corps de chauffe 3 -une tension directement  proportionnelle à la tension de sortie      & ü     pont. De cette manière, on donne au corps  de     chauffe    une puissance variable qui est  fonction de la température -de l'enceinte. On  a ainsi un chauffage permanent à puissance  variable.  



  La fréquence de travail peut être choisie  à volonté; néanmoins, pour des raisons pra  tiques (rendement des transformateurs, etc.),  il     est    recommandable de choisir cette fré  quence dans la bande sonore.  



  Le thermostat électronique décrit     plus     haut permet d'obtenir les avantages suivants:  a) haute précision;  b) pas d'enclenchements et de     déclenche-          rrients    de la     puissance    de chauffage produi  sant d'importantes variations de température;  c) faible inertie thermique;  d) - la température atteint la valeur pres  crite par croissance monotone;  e) réglage facile et précis de la tempéra  ture     @de    travail par variation des résistances  du pont;

        f) la puissance de chauffage dépend  uniquement de la température du pont, grâce  à la tension d'alimentation pratiquement cons  tante issue de     l'amplificateur-limiteur;     g) ce thermostat comporte un élément de  commande entièrement électronique et ne  comprend ni contact, ni interrupteur, ni  relais, ni aucun autre organe électroméca  nique demandant un entretien (nettoyage).

Claims (1)

1. REVENDICATION: Thermostat électronique, destiné à main tenir sensiblement constante la température d'une enceinte, .comprenant des moyens de chauffage électriques pour l'enceinte, un am plificateur électronique, un circuit de réac tion pour l'amplificateur, des moyens sen sibles à la température régnant dans ladite enceinte, montés dans le circuit de réaction, ces derniers moyens étant prévus pour com mander le taux de réaction, le tout étant.

   agencé -de manière à donner naissance à des oscillations dans l'amplificateur lorsque la température de l'enceinte tombe au-dessous d'une certaine valeur et à arrêter les oscilla tions dans l'amplificateur lorsque la tempé rature de l'enceinte atteint ou dépasse ladite valeur, caractérisé par le fait qu'il comprend en outre des moyens limiteurs d'amplitude pour maintenir la tension d'entrée du circuit de réaction pratiquement constante et indé pendante de la tension d'entrée de l'amplifi cateur, et des moyens amplificateurs électro niques pour fournir auxdits moyens de chauf fage électriques une tension pratiquement proportionnelle à la tension d'entrée de l'am plificateur. SOUS-REVENDICATIONS 1.

   Thermostat électronique selon la reven dication, caractérisé ,en ce que le circuit de réaction comprend un pont de @Vheatstone. 2. Thermostat électronique selon la sous- revendication 1, caractérisé en ce que l'entrée du pont est reliée à la sortie d'un canal amplificateur comprenant ledit amplificateur électronique et lesdits moyens limiteurs d'am plitude, la sortie .du pont étant reliée à l'en trée dudit canal amplificateur et à l'entrée d'un canal amplificateur de puissance com prenant lesdits moyens amplificateurs électro niques, les moyens de chauffage étant reliés à la. sortie du canal amplificateur de puissance.

   3. Thermostat électronique selon la sous revendication 2, caractérisé en ce qu'un am- plificateur-filtre est relié à la sortie du pont, l'entrée d'un amplificateur-limiteur et l'en trée d'un amplificateur de puissance étant reliées à la sortie de l'amplificateur-filtre, la sortie de l'amplificateur-limiteur étant reliée à l'entrée -du pont de Wheatstone et la sortie de l'amplificateur de puissance étant reliée à une résistance -de chauffage constituant l'élé ment chauffant 1-'enceinte,

   l'amplificateur- filtre constituant ledit amplificateur électro nique, tandis que l'amplificateur-limiteur constitue lesdits moyens limiteurs d'ampli tude et l'amplificateur de puissance constitue lesdits moyens amplificateurs électroniques.