CS221615B1 - Zapojení řídicího obvodu přesného termostatu - Google Patents

Abstract

Zapojení řídicího obvodu přesného termostatu s autotransformátorem v obvodu zpětné vazby. Předností tohoto zapojeni je, že časová a teplotní stabilita řídicího obvodu je určena pouze vlastnostmi prvního a druhého odporu. Teplota termostatu je dána nastavením dělicího poměru autotransformátoru, jenž je teplotně a časově nezávislý. Podstatou vynálezu je, že vstupní svorka neinvertujícího zesilovače je spojena jednak přes druhý odpor s výstupní svorkou autotransformétoru a jednak přes první odpor se společnou svorkou autotransformátoru a se společným vodičem, přičemž výstupní svorka neinvertujícího zesilovače je spojena s přepínatelnou vstupní svorkou autotransformétoru a současně s výstupní svorkou řídicího obvodu. První nebo druhý odpor je tvořen odporovým teplotním čidlem. Zapojení je určeno pro přesné a stabilní termostaty u nichž je požadována Široká nastavitelnost a nejsou rozhodující rozměry, např. laboratorní kapalinové termostaty používané v metrologii elektrických parametrů a teplot.

Description

Předmět vynáležu řeší zapojení řídicího obvodu přesného termostatu s autotransfbrmátorem v obvodu zpětné vazby. Dosavadní řídicí obvody přesných·termostatů s odporovým čidlem využívají odporových můstků, v jejichž jedné větvi je zařazeno teplotní čidlo. Pracovní teplota termostatu se nastavuje změnou hodnot odporů v odpovídajících větvích můstku. Stabilita teploty termostatu je dána stabilitou všech ddporových prvků včetně přechodových odporů přepínačů pro nastavení pracovní teploty.

Nevýhodou dosud používaných způsobů řešení je nutnost konstruovat řídící odporové můstky nebo děliče z přesných a stabilních odporů. U přesných termostatů pro metrologické účely jsou požadavky na přesnost a stabilitu použitých prvků velmi vysoké.

Tyto dosavadní nevýhody odstraňuje zapojení řídicího obvodu přesného termostatu sestávající z prvního a druhého odporu, neinvertujícího zesilovače a autotransformátoru. Podstatou vynálezu je. že vstupní svorka neinvertujícího zesilovače je spojena jednak přes druhý odpor s výstupní svorkou autotransformátoru a jednak přes první odpor se společnou svorkou autotransformátoru a se společným vodičem, přičemž výstupní svorka neinvertujícího zesilovače je spojena s přepínatelnou vstupní svorkou autotransformátoru a současně s výstupní svorkou řídicího obvodu. První nebo druhý odpor je tvořen odporovým teplotním čidlem.

Hlavní předností tohoto nového zapojení je, že časová a teplotní stabilita řídicího obvodu je určena pouze vlastnostmi prvního a druhého odporu. Teplota termostatu je dána nastavením dělicího poměru autotransformátoru, jenž je teplotně a časově nezávislý.

Vynález blíže objasní přiložený obrázek, kde je zapojení řídicího obvodu přesného termostatu.

Řídicí obvod přesného termostatu je zpětnovazební oscilátor, který je tvořen neinvertujícím zesilovačem fi, autotranformátorem 4, prvním a druhým odporem fi, fi. Vstupní svorka neinvertujícího zesilovače fi je spojena jednak přes první odpor 1 se společnouisvorkou autotransformátoru 4 a se společným vodičem a jednak přes druhý odpor fi s výstupní svorkou autotransformátoru 4· Výstupní svorka neinvertujícího zesilovače fi je spojena s přepínatelnou vstupní svorkou autotransformátoru 4 a současně s výstupní svorkou 6 řídicího obvodu.

Neinvertujlcl zesilovač fi, autotransformátor 4, první a druhý odpor 1, fi jsou zapojeny v kaskádě, tvořící smyčku zpětné vazby, kde první odpor fi nebo druhý odpor fi je tvořen teplotním odporovým čidlem. Přepínatelná vstupní svorka autotransformátoru 4 j® nastavena do polohy, v níž přenos smyčky zpětné vazby s neinvertujícím zesilovačem fi, autotransformátorem 4 a děličem z prvního a druhého odporu fi, fi se pro požadovanou teplotu čidla rovná jedné. Každá změna teploty vyvolá změnu hodnoty odporu odporového teplotního čidla a má za následek změnu velikosti přenosu v obvodu zpětné vazby. Zapojení se chová jako oscilátor, jenž nasazuje kmity v závislosti na splnění oscilačni podmínky, která je určena velikostí hodnoty odporu odporového teplotního čidla danou vlivem teploty v termostatovém prostoru. Podle typu a umístění teplotního odporového čidla volíme způsob dodávání tepelné energie do termostatovaného prostoru. Například bude-li použit jako první odpor 1 termistor se záporným teplotním součinitelem odporu, pak v případě, že generátor kmitá, zapojíme další obvody tak, aby topení dodávalo topný výkon.

Jako neinvertující zesilovač fi je výhodné používat operační zesilovač se silnou zápornou zpětnou vazbou, která velmi dobře stabilizuje zesílení (zesilovač s jednotkovým přenosem). Velikost zesílení je prakticky určena jen nastavením autotransformátoru 4 ^ve smyčce zpětné vazby. Výhodné je použít jako autotransformátoru 4 indukční dělič Kelvin-Varley se zaměněnou vstupní a výstupní svorkou, což umožní přesně, stabilně a reprodukovatelné nastavit velikost přenosu v obvodu zpětné vazby a tím volit požadovanou teplotu.

Zapojení podle vynálezu je vhodné zejména pro přesné a stabilní termostaty u nichž je požadována široká nastavitelnost a nejsou rozhodující rozměry, např. laboratorní kapalinové termostaty používané v metrologii elektrických parametrů a teplot.

Claims (2)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zapojení řídicího obvodu přesného termostatu sestávající z prvního a druhého odporu, neinvertujicího zesilovače a autotransformátoru, vyznačující se tím, Že vstupní svorka neinvestujícího zesilovače (3) je spojena jednak přes druhý odpor (2) s výstupní svorkou autotransformátoru (4) a jednak přes první odpor (1) se společnou svorkou autotransformátoru (4) a se společným vodičem (5), přičemž výstupní svorka neinvertujicího zesilovače (3) je spojena s přepínatelnou vstupní svorkou autotransformátoru (4) a současně s výstupní svorkou (6) řídicího obvodu.
2. 2. Zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že první odpor (1) nebo druhý odpor (2) je tvořen odporovým teplotním čidlem.