PL49254B1 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 8.III.1965 49254 m 21a2, 18/01 MKP Twórca wynalazku: mgr inz. Stefan Kubisa Wlasciciel patentu: Politechnika Szczecinska, Szczecin (Polska) Elektrotermiczny czlon inercyjny Dazenie do stosowania w ukladach automatyki elektronicznych wzmacniaczy i czlonów korekcyj¬ nych, jak równiez konstruowanie elektronicznych generatorów przebiegów o bardzo malej czestotli¬ wosci napotyka na przeszkode w postaci trudnosci w konstruowaniu czlonów inercyjnych o duzej bezwladnosci opartych na elementach R, L, C. Za¬ stosowanie tych elementów wymaga ponadto budo¬ wania skomlikowanych wzmacniaczy pradu stale¬ go, w których duza trudnosc stanowi miedzy in¬ nymi sprzeganie poszczególnych stopni. Na skutek tego czesto unika sie stosowania czlonów elektro¬ nicznych tam, gdzie konieczne jest uzyskanie du¬ zej bezwladnosci, a stosuje sie skomplikowane uklady mechaniczne, hydrauliczne lub pneumatycz¬ ne.Istnieje mozliwosc budowania czlonów inercyj¬ nych o duzej bezwladnosci, nadajacych sie do wspólpracy z ukladami elektrycznymi i elektro¬ nicznymi, opartych na zasadzie inercji termicznej.Czlon taki sklada sie z elementu zamieniajacego wielkosc elektryczna na cieplo (grzejnika) i ogrze¬ wanego nim przetwornika termoelektrycznego lub oporowego przetwarzajacego przyrost temperatury na wielkosc elektryczna (napiecie lub przyrost opor¬ nosci). Stosowany w znanych rozwiazaniach grzej¬ nik oporowy liniowy (o opornosci niezaleznej lub malo zaleznej od plynacego pradu lub przylozonego napiecia) nagrzewa sie proporcjonalnie do kwadratu plynacego przezen pradu lub przylozonego do niego 10 15 20 25 napiecia, jest wiec elementem nieliniowym, pod wzgledem termicznym, gdy sygnalem wejsciowym jest prad lub napiecie.Istota wynalazku polega na zastosowaniu w elek¬ trotermicznym czlonie inercyjnym grzejnika w po¬ staci dwójnika nieliniowego o charakterystyce wolt- amperowej typowej dla stabilizatora napiecia lub pradu (jak np. stabilitron gazowany, didda Zenera, bareter) lub przyrzadu elektronowego o charakterze czwórnika aktywnego (np. lampa elektronowa, tran¬ zystor, tyratron), badz tez w postaci dwójnika ste¬ rowanego energia promienista (np. fotokomórka, fo¬ todioda, fotoopornik). Grzejnik taki jest liniowy pod wzgledem termicznym w pewnym zakresie zmian pradu lub napiecia.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1. przedstawia elektrotermiczny czlon inercyjny z grzejnikiem w postaci stabili tronu, fig. 2 — elek¬ trotermiczny czlon inercyjny z grzejnikiem w po¬ staci baretera, fig. 3 — elektrotermiczny czlon inercyjny z grzejnikiem w postaci lampy elektro¬ nowej, fig. 4. — elektrotermiczny czlon inercyjny z grzejnikiem w postaci tranzystora, fig. 5. — elek¬ trotermiczny czlon inercyjny z grzejnikiem w po¬ staci fotokomórki.Na lig. 1 prad i przeplywa przez stabilitron I i powoduje zmiane temperatury &i stabilitronu 1, która to zmiana temperatury jest funkcja pradu 1 oraz czasu. Zmiana temperatury #i powoduje 492543 zmiane temperatury G2 elementu wyjsciowego 2 umieszczonego wzgledem stabilitronu 1 w sposób umozliwiajacy wymiane ciepla miedzy stabilitro- nem 1 a elementem wyjsciowym 2, przy czym ta wymiana ciepla nastepuje na drodze konwekcji i przewodzenia w przestrzeni wypelnionej medium, które moze byc ciecza lub gazem i w którym to medium * zanurzony jest stabilitron 1 i element wyjsciowy 2, lub na drodze przewodzenia ciepla przez element, badz elementy konstrukcyjne, które polaczone sa mechanicznie miedzy soba i polaczo¬ ne sa mechanicznie ze stabilitronem 1 i elemen¬ tem wyjsciowym 2, lub'na drodze promieniowania miedzy stabilitronem 1 i elementem wyjsciowym 2, lub tez na skutek wystepowania dowolnych dwóch lub wszystkich trzech omówionych wyzej zjawisk wymiany ciepla miedzy stabilitronem 1 i elementem wyjsciowym 2. Zmiana temperatury 02 elementu wyjsciowego 2, którym jest jakikol¬ wiek %I£ment2domy do przetworzenia przyrostu temperatury na wielkosc elektryczna, np. termo- opornik, termistor, termokondensator, indukcyjnosc wlasna lub wzajemna zalezna od temperatury, ter- moelement lub bateria termoelementów, powoduje wytworzenie przez element wyjsciowy 2 sygnalu wyjsciowego y, którym jest wielkosc elektryczna, np. zmiana Opornosci elektrycznej, zmiana pojem¬ nosci elektrycznej, zmiana indukcyjnosci wlasnej lub wzajemnej, sila elektromotoryczna, napiecie lub prad.Na fig. 2. napiecie u przylozone jest na zaciski baretera 3 i powoduje zmiane temperatury fl3 ba- retera 3, która to zmiana temperatury fl3 jest funk¬ cja napiecia u oraz czasu. Zmiana temperatury V3 baretera 3 powoduje zmiane temperatury d2 ele¬ mentu wyjsciowego 2 umieszczonego wzgledem ba¬ retera 3 w sposób umozliwiajacy wymiane ciepla miedzy bareterem 3, a elementem wyjsciowym 2, przy czym ta wymiana ciepla nastepuje w taki sam sposób, jak wymiana ciepla miedzy stabilitronem 1 a elementem wyjsciowym 2 na fig. 1. Zmiana temperatury #2, elementu wyjsciowego 2, takiego samego jak na fig. 1., powoduje wytworzenie przez element wyjsciowy 2 sygnalu wyjsciowego y, ta¬ kiego samego, jak na fig. 1.Na fig. 3. napiecie sterujace us przylozone mie¬ dzy siatke a katode lampy elektronowej 4 powodu¬ je zmiane pradu anodowego ia lampy elektrono¬ wej 4. Ta zmiana pradu anodowego ia powoduje zmiane temperatury fl4 lampy elektronowej 4, która to zmiana temperatury ft4 jest funkcja zmiany pra¬ du anodowego ia lampy elektronowej 4 oraz czasu.Zmiana temperatury fy lampy elektronowej 4 po¬ woduje zmiane temperatury #2 elementu wyjscio¬ wego 2, umieszczonego w sposób umozliwiajacy wymiane ciepla miedzy lampa elektronowa 4 a ele¬ mentem wyjsciowym 2, przy czym ta wymiana ciepla nastepuje w taki sam sposób, jak wymiana ciepla miedzy stabilitronem 1, a elementem wyj¬ sciowym 2 na fig. 1. Zmiana temperatury i2 ele¬ mentu wyjsciowego 2, takiego samego jak na fig. 1, powoduje wytworzenie przez element wyjsciowy 2 sygnalu wyjsciowego y, takiego samego, jak na fig. 1.. Na fig. 4. prad sterujacy ib doplywajacy do-ba- 49254 4 zy tranzystora 5 powoduje zmiane pradu kolektora ik tranzystora 5. Ta zmiana pradu kolektora ik po¬ woduje zmiane temperatury % tranzystora 5, któ¬ ra to zmiana temperatury fl5 jest funkcja zmiany 5 pradu kolektora ik oraz czasu. Zmiana temperatury fl5 tranzystora 5 powoduje zmiane temperatury fl2 elementu wyjsciowego 2, umieszczonego w spo¬ sób umozliwiajacy wymiane ciepla miedzy tranzy¬ storem 5 a elementem wyjsciowym 2, przy czym io ta wymiana ciepla nastepuje w taki sam sposób, jak wymiana ciepla miedzy stabilitronem 1 a ele¬ mentem wyjsciowym 2 na fig. 1. Zmiana tempera¬ tury 02 elementu wyjsciowego 2, takiego samego jak na fig. 1., powoduje wytworzenie przez ele- 15 ment wyjsciowy 2 sygnalu wyjsciowego y takiego samego, jak na fig. 1.Na fig. 5. strumien swietlny $ padajacy na foto¬ katode fotokomórki 6 powoduje zmiane pradu fo¬ tokomórki if. Ta zmiana pradu if powoduje zmia- 20 ne temperatury d6 fotokomórki 6, która to zmiana temperatury #6 jest funkcja zmiany pradu If oraz czasu. Zmiana temperatury V6 fotokomórki 6 po¬ woduje zmiane temperatury ft2 elementu wyjscio¬ wego 2, umieszczonego w sposób umozliwiajacy wy¬ miane ciepla miedzy fotokomórka 6, a elementem 25 wyjsciowym 2, przy czym ta wymiana ciepla naste¬ puje w taki sam sposób; jak wymiana ciepla mie¬ dzy stabilitronem 1, a elementem wyjsciowym 2 na fig. 1. Zmiana temperatury fl2 elementu wyjsciowe¬ go 2 takiego samego, jak na fig. 1., powoduje wy- 30 twarzanie przez element wyjsciowy 2 sygnalu wyj¬ sciowego y, takiego samego, jak na fig. 1.Dodatkowa zaleta omawianych elektrotermicz¬ nych czlonów inercyjnych jest galwaniczne oddzie¬ lenie obwodów wejsciowego i wyjsciowego, co 35 ulatwia stosowanie ich we wzmacniaczach. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Elektrotermiczny czlon inercyjny znamienny tym, ze do wytworzenia przyrostu temperatury posiada 40 grzejnik (1, 3, 4, 5, 6) w postaci dwójnika nielinio¬ wego o charakterystyce woltamperowej typowej dla stabilizatora pradu lub napiecia, np. stabilitron gazowany, diode Zenera, bareter, lub w postaci dwójnika sterowanego energia promienista, np. fo- 45 tokomórke, fotodiode, fotoopornik, lub tez w po¬ staci czwórnika aktywnego prózniowego, gazowa¬ nego lub pólprzewodnikowego, np. lampe elektro¬ nowa, tyratron, tranzystor oraz element wyjsciowy (2), którym jest np. termoelement, bateria termo- 50 elementów, termoopornik, termistor, termokonden¬ sator, indukcyjnosc wlasna lub wzajemna zalezna od temperatury, który to element wyjsciowy (2) posiada zdolnosc przetwarzania przyrostu tempe¬ ratury na wielkosc elektryczna , lub zmiane wiel- 55 kosci elektrycznej, np. na sile elektromotoryczna, napiecie, prad, zmiane opornosci elektrycznej, zmia¬ ne pojemnosci elektrycznej, zmiane indukcyjnosci wlasnej lub wzajemnej i który to element wyjscio¬ wy (2) jest umieszczony wzgledem grzejnika (1, 3, 60 4, 5, 6) w sposób umozliwiajacy wymiane ciepla miedzy grzejnikiem (1, 3, 4, 5, 6) a elementem wyjsciowym (2), dzieki czemu element wyjsciowy (2) zmienia swa temperature w sposób zalezny od zmian temperatury grzejnika (1, 3, 4, 5, 6).49254 -0 fig. i fig. 2. fLg- 3. fig A fig. 5. PL