SU1067482A1

SU1067482A1 - Temperature regulating device

Info

Publication number: SU1067482A1
Application number: SU802961370A
Authority: SU
Inventors: Александр Петрович Иванов
Original assignee: Предприятие П/Я М-5727
Priority date: 1980-07-15
Filing date: 1980-07-15
Publication date: 1984-01-15

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕШЕРАТУРЫ, содержащее источник питани , последовательно с6едине ные операционный усилитель с отрицательйой обратной св зью, многокаскадньШ усилитель мощности на транзисторах и нагреватель, а также выпр митель, трансформатор с двум встречно включенньпии вторичными обмотками и последовательно соединенные реэистивные датчик и задатчик температуры, -первые выводы которых пoдклю eны к сооТветствук дим дифференциальным входам опер«1ционного усилител , а вторые выводы - к общему выводу операционного усилител и соответствующему выводу источника питани , причем неинвертирующий вход операционного усилител соединен с эмиттером транзистора первого каскада усилител мощности, отличающеес тем, что, с целью повышени чувствительности устройства, в нем первые выводы резистивных датчика и задатчика температуры соединены с первыми выводами встречно включенных вторичных отмоток трансформатора , общий вывод которых через (Л выпр митель соединен со вторыми выводами резистивных датчика и задатчика температуры. о 35 4 X) toA DEVICE FOR REGULATING TESTER CURRENTS, containing a power source, sequentially 6 unified operational amplifiers with negative feedback, a multistage transistor power amplifier and heater, as well as a rectifier, a transformer with two counter-connected secondary windings and series-connected resistor sensor and set horn. the first conclusions of which are connected to the corresponding Dim differential inputs of the operations of the "amplifier", and the second conclusions to the general conclusion of the operational the amplifier and the corresponding output of the power source, the non-inverting input of the operational amplifier is connected to the emitter of the transistor of the first stage of the power amplifier, characterized in that, in order to increase the sensitivity of the device, the first terminals of the resistive sensor and the temperature setter are connected to the first terminals of the counter-connected secondary windings of the transformer , the common output of which is through (L rectifier is connected to the second terminals of the resistive sensor and setpoint temperature. o 35 4 X) to

Description

Изобретение относитс к автомати ческому регулированию температуры и может быть использовано дл регулировани температуры в зоне охлаждени микрокриргенных систем; Известно устроЯство дл . регулиро вани температуры, которое содержит измерительную схему в виде резистив ного моста, к выходу которого подключен операционный .усилитель, охва ченный отрицательной и положительной обратной св зью, осуществл емой переменным резистором, соединенным с выходом резистивного моста. Вы-, ход операционного усилител подключен к нагрузочному.элементу и к под вижному контакту регулировочного элемента 1. Недостатком этого устройства вл етс низка точность регулировани при изменении температуры окружакеде среды. Одной из причин низкой точности регулировани вл етс усиление операционным усилителем сигнал посто нного тока, поступающего с резистивного моста. Наиболее близким к предлагаемому вл етс устройство дл регулирован температуры, которое содержит источ ник питани , трансформатор с двум встречно включенными вторичными обмотками трансформатора, выпр митель последовательно соединенные датчики и задатчик температуры, операционный усилитель с отрицательной обрат ной св зью, многократный усилитель мощности На транвк торах и нагреватель . Устройство имеет более высоку точность регулировани f2J. Однако это устройство характеризуетс низкой чувствительностью, причиной которой вл етс испЬльзование в качестве выпр мител р-п переходы двух транзисторов, расположенных на одной подложке. Цель изобретени - повышение чувс вительности устройства. Поставленна цель достигаетс те что в устройстве дл регулировани температуры, содержащем источник питани , последовательно соединенные операционный усилитель с отрицательной обратной свз ью, многокаскадный усилитель мощности на тра зисторах и нагреватель, а также выпр митель , трансформатор с двум встречно включенными вторичными обмотками и последовательно соединенные резистивные датчик и задатчик температуры, первые выводы которых подключены к соответствующим диффер циальным входам операционного усили тел , а вторые выводы - к общему выводу операционного усилител и со ответствующему выводу источника питани , причем неинвертируюпй1й вход операционного усилител соединен с эмиттером транзистора первого каскада усилител мощности, первые выводы резистивных датчика и задатчика температуры соединены с первыми выводами встречно -включенных вторичных обмоток трансформатора, общий вывод которых через выпр митель соединен со вторыми,выводами резистивных датчика и- задатчика температуры. На чертеже представлена принципиальна электрическа схема устройства дл регулировани температуры. Устрюйство содержит трансформатор 1 с вторичными обмотками 2 и 3, включенные встречно в точке 4, котора св зана через диод 5 с точкой 6соединени реэистивного датчика 7температуры и резистивного задатчика 8 температуры и общим выводом 9 операционного усилител 10. Операционный усилитель 10 дифференциальными входами 11 и 12 подключен к выводам резистивного датчика 7 тем- . пературы и задатчика 8 температуры, а также к выводам встречно включенных вторичных обмоток 2 и 3 трансформатора 1. Эмиттер транзистора 13 первого каскада усилител мощности соединен с неинвертирующим входом 11 операци.онного усилител 10, а база через резистор 14 подключена к выходу 15 операцнониого усилител 10. Транзистор 16 вл етс выходным каскадом усилител мощности, в кллектор которого включен нагреватель 17. Резисто г 18 и 19 вл ютс режимными транзистсчра 13,3, а резистор 20 обеспечивает отрицательную обратную св зь операционного усилител 10. Устройство работает следующим образе . На резистивном датчике 7 и резистивном задатчике 8 относительно точки б имеютс положительные полуволны однополупериодного выпр млени , обеспечениые диодом 5. Эти полуволны наход тс в противофазе, так как обмотки 2 и 3 трансформатора 1 включены встречно. При условии равенства их по амплитуде, что обуславливаетс регулировкой резистивного, задатчика 8, напр жение между дифференциальными входами 11 и 12 операционного усилител 10 равно нулю, т.е. измерительна схема сбалансирована . При изменени сопротивлени резистивного датчика 7, например уменьшении, нарушаетс баланс измерительной схекы. Тох разбалаиса,усиленный операционным усилителем 10, открывает транзисторы 13 и 16,обеспечива протекание тока через нагреватель 17. Этот процесс происходит скачкообразно в виду наличи положительной обратной св зи с эмиттером транзистора 13 на входе 11 операционного усилител 10. ПротеканиеThe invention relates to an automatic temperature control and can be used to control the temperature in the cooling zone of micro-cryogenic systems; Known arrangement dl. temperature control, which contains a measuring circuit in the form of a resistive bridge, the output of which is connected to an operational amplifier, enveloped by negative and positive feedback, carried out by a variable resistor connected to the output of the resistive bridge. The output of the operational amplifier is connected to the load element and to the sub contact of the adjusting element 1. The disadvantage of this device is the low control accuracy when the ambient temperature changes. One of the reasons for the low control accuracy is the amplification of the DC signal from the resistive bridge by the op amp. The closest to the present invention is a temperature controlled device that contains a power supply, a transformer with two oppositely connected secondary windings of the transformer, a rectifier connected in series with sensors and a temperature setter, an operational amplifier with negative feedback, a multiple power amplifier. and heater. The device has a higher f2J control accuracy. However, this device is characterized by low sensitivity, the cause of which is the use of two transistors located on the same substrate as rectifier pn junctions. The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the device. This goal is achieved in the device for temperature control, which contains a power source, a series-connected negative-feedback operational amplifier, a multi-stage power amplifier at the transistors and a heater, as well as a rectifier, a transformer with two counter-connected secondary windings and series-connected resistive a sensor and a temperature setter, the first terminals of which are connected to the corresponding differential inputs of the operating force of the bodies, and the second terminals s - to the common output of the operational amplifier and the corresponding output of the power source; the non-inverted input of the operational amplifier is connected to the emitter of the transistor of the first stage of the power amplifier, the first terminals of the resistive sensor and the setpoint temperature sensor are connected to the first terminals of the counter-included secondary windings of the transformer, the common output of which is through The rectifier is connected to the second, terminals of the resistive sensor and the setpoint temperature. The drawing shows a circuit diagram of a device for temperature control. The device contains a transformer 1 with secondary windings 2 and 3, connected in opposite way at point 4, which is connected through diode 5 to connection point 6 of the resistive temperature sensor 7 and resistive temperature setpoint 8 and common output 9 of operational amplifier 10. Operational amplifier 10 with differential inputs 11 and 12 connected to the terminals of the resistive sensor 7 threads. The temperature and setting point 8 of the temperature, as well as to the conclusions of the counter-connected secondary windings 2 and 3 of the transformer 1. The emitter of the transistor 13 of the first stage of the power amplifier is connected to the non-inverting input 11 of the operational amplifier 10, and the base through the resistor 14 is connected to the output 15 of the operational amplifier 10 The transistor 16 is the output stage of the power amplifier, in the collector of which the heater 17 is turned on. The resistors 18 and 19 are the mode transistors 13.3, and the resistor 20 provides the negative feedback of the operational amplifier l 10. The device operates in the following manner. With respect to point b, resistive sensor 7 and resistive setting unit 8 have positive half-wave rectifier half-waves, provided by diode 5. These half-waves are in antiphase, since windings 2 and 3 of transformer 1 are connected in opposite directions. Assuming that they are equal in amplitude, which is caused by adjusting the resistive, setting unit 8, the voltage between the differential inputs 11 and 12 of the operational amplifier 10 is zero, i.e. the measurement circuit is balanced. When the resistance of the resistive sensor 7 changes, for example, a decrease, the balance of the measuring circuit is disturbed. The unbalanced toh, amplified by operational amplifier 10, opens transistors 13 and 16, allowing current to flow through heater 17. This process is abrupt in view of the presence of positive feedback to the emitter of transistor 13 at input 11 of operational amplifier 10. Flow

.11067482.11067482

тока через нагреватель 17 приводит Сравнительный анализ предлагаек зоны охлаждени , чтомого устройства с известным покаэыувеличивает сопротивление резистив-вает,что чувствительность повышаетс current through the heater 17 leads Comparative analysis of the proposed cooling zone, that a device with a known degree increases the resistance that the sensitivity increases

ного датчика 7 и обеспечивает из-в 1,5-2 раза, т.е. предлагаемоеsensor 7 and provides 1.5-2 times, i.e. proposed

мерительной схеме состо ние баланса.устройство обеспечивает регулироваТакое состо ние измерительной схе- 5ние температуры с меньшим изменениемbalance diagram. The device provides an adjustment. Such a state of the measuring circuit is 5 temperatures with less change.

кш приводит к скачкообразному за-сопротивление резистивного датчика,ksh leads to a jump-over-resistance of a resistive sensor,

транзисторов 1J и 16 и пре-.что вл етс существенным при искрашени протекани тока через нагре -пользовании его в микрокриогенных transistors 1J and 16 and the pre-fact that is essential in refining the flow of current through its heating in micro-cryogenic

ватель 17.системах.17. system.

Claims

A TEMPERATURE CONTROL DEVICE containing a power supply, a serially connected operational amplifier with negative feedback, a multi-stage power amplifier with transistors and a heater, as well as a rectifier, a transformer with two secondary windings connected in opposite direction and a series-connected resistive sensor and temperature regulator, the first conclusions of which connected to the corresponding differential inputs of the operational amplifier, and the second conclusions to the General output of the operational amplifier dyeing and the corresponding output of the power source, moreover, the non-inverting input of the operational amplifier is connected to the emitter of the transistor of the first stage of the power amplifier, characterized in that, in order to increase the sensitivity of the device, the first conclusions of the resistive sensor / and temperature regulator are connected to the first conclusions of the opposite-connected secondary unwindings § transformer, the common output of which through the rectifier is connected to the second terminals of the resistive sensor and temperature setter.