SU1076882A1 - Temperature control device - Google Patents

Temperature control device Download PDF

Info

Publication number
SU1076882A1
SU1076882A1 SU823492773A SU3492773A SU1076882A1 SU 1076882 A1 SU1076882 A1 SU 1076882A1 SU 823492773 A SU823492773 A SU 823492773A SU 3492773 A SU3492773 A SU 3492773A SU 1076882 A1 SU1076882 A1 SU 1076882A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
trigger
amplifier
temperature
Prior art date
Application number
SU823492773A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Яковлевич Новиков
Иван Васильевич Баранов
Анатолий Денисович Хрипунов
Борис Васильевич Шишкин
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6115
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я Р-6115 filed Critical Предприятие П/Я Р-6115
Priority to SU823492773A priority Critical patent/SU1076882A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1076882A1 publication Critical patent/SU1076882A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Temperature (AREA)

Description

Изобретение относитс  к автомати ческому регулированию и может быть .использовано дл  автоматического поддержани  температуры различных ., объектов, содержащих электронагревательные элементы. Известно устройство дл  регулировани  температуры, содержащее задатчик и датчик температуры, подключенные к входу транзисторного усилител  посто нного тока, выход которого сое динен через электронный переключатель , состо щий из последовательно соединенных каскадов, выполненных на динисторе, транзисторе и тиристоре, с управл ющим входом симистора и RC-цепочкой. Симистор включен в цепь источника переменного тока последова тельно с нагревательным элементом и запускаетс  в положительный полупери од сигналом с выхода электронного переключател , а в отрицательный полупериод - током разр да RC -цепочки 1 . Известно также устройство дл  регулировани  температуры, содержащее задатчик и датчик температуры, подключенные к входам дифференциального усилител , выход которого соединен с управл ющим входом симистора, вклю ченного последовательно с нагревательным элеме нтом в цепь источника пе ременного тока Н . Однако указанные устройства характеризуютс  пониженной надежностью в св зи с возникновением посто нной составл ющей тока через источник переменного тока при температурах, близких к заданной, когда симистор переходит в режим импульсного включени . Это обусловлено различйой чувствительностью симистора к току управлени  при положительной и отрицательной полуволнах напр жени  источника питани , привод щей к неодинаковым углам включени  симистора в разные полупериоды при одном и том же токе управлени . По вление посто  нной составл ющей тока Через источ ник переменного хока приводит к пер грузке последнего и, следовательно, снижает надежность устройств дл  ре гулировани  температуры. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  регулировани  темпер туры, содержащее задатчик и датчик температуры, элемент сравнени , первый вход которого соединен с задатчиком , а второй вход - с датчиком температуры, R5-триггер,S -вход которого подключен к выходу элемента сравнени ;, элемент 2И, первый вход которого соединен с выходом RS-триггера, первый мультивибратор , вход которого подключен к выходу элемегнта 2И, усилитель, вход которого соединен с выходом первого ждущего мультивибратора, симистор, включенный в цепь источника переменного тока последовательно с нагревательным элементом и подключенный управл ющим входом к выходу усилител , счетный триггер, вход которого соединен с выходом первого ждущего мультивибратора, второй ждущий мультивибратор , вход которого соединен с выходом счетного триггера, а выход - cR -входом RS -триггера, формирователь импульсов из синусоидального сигнала, вход которого подключен к источнику переменного тока, и формирователь импульсов по переднему и заднему Фронтам входного сигнала , вход которого соединен с выходом формировател  импульсов из синусоидального сигнала, а выход - с вторым входом элемента 2И Д . .Недостаток известного устройства обусловлен сложностью. Цель изобретени  - упрощение устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  регулировани  температуры, содержащее датчик и задатчик температуры, подключенные к входам элемента сравнени , к выходу которого 5-входом подсоединен первый RS-триггер, усилитель и подключенный к его выходу управл ющим электродом c dMHCTOp, последовательно с которым к источнику питани  подключен нагреватель, а также формирователь импульсов, входом св занный с .источником питани , содерЖит соединенный с входогч усилител  пр мым выходом второй R5 -триггер и элемент 2И-КЕ, подключенный выходом к 5 -входу второго R5 -триггера и R-входу первого R5 -триггера, первый вход элемента 2И-НЕ соединен с npHi-ibiM выходом первого R5 -триггера и R-входом второго R5 -триггера, а второй вход элемента 2И-НЕ соединен с выходом формировател  импульсов. На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграммы, по сн ющие его работу. Устройство дл  ре1улировани  температуры (фиГ. 1) содержит задатчик 1 и датчик 2 температуры, элемент 3 сравнени , первый вход которого соединен с задатчиком 1 температуры , а второй вход - с датчиком 2 температуры, первый RS -триггер 4, S-вход которого подключен к выходу элемента 3 сравнени , усилитель 5, симистор б, включенный в цепь источника 7 переменного тока последовательно с Нагревательныг.1 элементом 8 и подключенный управл ющим входом к выходу усилител  5, формирователь 9 импульсов, вход которого подключен к источнику 7 переменного тока, эле мент 2И-НЕ 10 и второй RS -триггер 11 Первый вход элемента 2И-1К 10 соединен с выходом первого RS -триггера 4 и R -входом второго R5-тригге ра 11, второй вход - с выходом формировател  9 импульсов, а выход - с R-входом первого R5 -триггера 4 и S-входом второго RS -триггера 11, выход которого подключен к входу ус лител  5. Задатчик 1 температуры может быт выполнен на базе потенциометра, зап танного от источника посто нного то ка. В качестве датчика 2 температуры может быть использована термопара. Элемент 3 сравнени  может быть выпол нен на основе стандартного операцио ного усилител . Первый 4 и второй 1 R5-триггеры - стандартные элементы, например серийна  интегральна  микро схема типа К155ТМ2 бКО, 348, 006 ТУ Усилитель 5 может быть построен на согласующем транзисторном каскаде. Формирователь 9 импульсов может быть реализован на ждущем мультивибраторе . В качестве элемента 2И-НЕ 10 может быть использована серийна  мйк росхема типа К155ЛАЗ бКО 348.006.ТУ Устройство дл  регулировани  температуры работает следующим образом Сигналы с задатчика 1 температуры (фиг. 2 а, 1) и с датчика 2 темпе ратуры (фиг.2а, llj поступают на входы элемента 3 сравнени , который осуществл ет сравнение указанных сигналов и усиление разностного сигнала до величины (фиг.26), необходимой дл  управлени  первым RS-триггером 4 по его 5-входу. При температуре объекта регулировани , существенно меньшей заданной, что, например, имеет место в начале работы устройства при его включении, разностный сигнал вызывает по вление на выходе элемента 3 сравнени  сигнала , соответствующего уровню О по отношению к S -входу первого RS триггера 4. Этот сигнал обеспечивает переключение первого R5-триггера 4 в единичное состо ние. Сигнал йфиг. 2 в с пр мого выхода первого RS -триггера 4 поступает на первы вход элемента 2И-НЕ 10. На второй вход элемента 2Н-НЕ 10 приход т импульсы (фиг. 2г), вырабатываемые фор мирователем 9 импульсов в конце каждого периода синусоидального напр жени  (фиг. 2д) источника 7 переменного тока. Единичный сигнал (фиг.2в) на пр мом выходе первого 5-триггера 4 разрешает прохождение на выход элемента 2И-НЕ 10 импульсов (фиг.2е) инвертированных по отношению к импульсам , поступающим на второй вход элемента 2И-НК 10. Импульсы с выхода элемента 2И-НЕ 10 приход т наR -вход первого Re -триггера 4 и S -вход второго RS-триггера 11. При нулевом сигнале наS -входе первого RS -трнг гера 4 импульсы, поступающие на R-вход первого RS -триггера 4, не измен ют его состо ни  и на пр мом выходе первого RS -триггера 4 удерживаетс  единичный сигнал, который поступает на R -вход второго RS -триггера 11, не оказыва  вли ни  на его состо ние. Поэтому импульсы, поступающие с выхода элемента 2И-НЕ 10 на5 -вход второго R5 -триггера 11, переключают его в единичное состо ние . Единичный сигнал (фиг. 2ж}с пр мрго выхода второго RS-триггера 11 поступает на вход усилител  5, который усиливает этот сигнал до уровн , достаточного дл  надежного включени  симистора 6 в начале каждого периода напр жени  питани  и удержани  его в этом состо нии практически в течение всего периода напр жени  питани . Изменение напр  ;;ени  на нагрузке 8 показано на фиг. 2 3. По мере повышени  температуры объекта регулировани  разностный сигнал уменьшаетс , и при температурах , близких к заданной, сигнал на выходе элемента 3 сравнени  начинает возрастать вплоть до ограничени  на уровне, соответствующем максимальному значению 1 на 5-входе nepiBoго R5 -триггера 4 . При переходе ровн  сигнала на выходе элемента 3 сравнени  через границу между О и 1 прекращаетс  удержание первого R5 -триггера 4 по 5-входу в единичном состо нии, в результате чего он опрокидываетс  в нулевое состо ние по R -входу очередным импульсом с выхода элемента 2И-НЕ 10. Одновременно с ним переключаетс  в нулевое состо ние и второй R5 -триггер 11, что осуществл етс  нулевым сигналом, поступающим с пр мого выхода первого RS -триггера 4 на R -вход второго RS-триггера 11. Переключение первого 4 и второго 11 RS-триггеров в нулевое состо ние происходит в конце соответствующего периода напр жени  питани . В установившемс  режиме поддержание заданной температуры обеспечиваетс  путем апериодического включени  симистора 6. Причем независимо от продолжительности включени  симистор 6 включаетс  в начале, а выключаетс  в конце периода напр жени  питани  (фиг. 2 в). Благодар  такому управлению симистором 6 обеспечиваетс  уменьшение до минимума посто нной составл ющей тока через источник 7 переменного тока в процессе изменени  температуры во всем диапазоне регулировани , в частности при температурах, близких к заданной.The invention relates to automatic regulation and can be used to automatically maintain the temperature of various objects containing electric heating elements. A device for temperature control is known, comprising a setpoint sensor and a temperature sensor connected to the input of a transistor DC amplifier, the output of which is connected via an electronic switch consisting of series-connected cascades made on a dynistor, a transistor and a thyristor, with a control input of a triac and RC chain. The triac is connected to the AC power source in series with the heating element and is triggered into the positive half cycle by the signal from the output of the electronic switch, and in the negative half period by the discharge current of the RC chain 1. It is also known a device for temperature control, comprising a setpoint generator and a temperature sensor connected to the inputs of a differential amplifier, the output of which is connected to a control input of a triac connected in series with a heating element in the alternating current source H. However, these devices are characterized by reduced reliability due to the occurrence of a constant component of the current through the AC source at temperatures close to the preset when the triac switches to the pulse switching mode. This is due to the difference in sensitivity of the triac to the control current at positive and negative half-waves of the power supply voltage, which leads to unequal angles of triac switching on in different half-periods at the same control current. The emergence of a constant component of the current through the source of an alternating hoke leads to an overload of the latter and, therefore, reduces the reliability of devices for temperature control. The closest to the proposed technical entity is a device for regulating the temperature, containing a setter and a temperature sensor, a comparison element, the first input of which is connected to the setting unit, and the second input - to the temperature sensor, R5 trigger, S-input of which is connected to the output element comparison; element 2I, the first input of which is connected to the output of the RS-flip-flop, the first multivibrator, the input of which is connected to the output of the element 2I, the amplifier, the input of which is connected to the output of the first standby multivibrator, triac, Connected to the AC power source in series with a heating element and connected to the amplifier input by a control input, a counting trigger, the input of which is connected to the output of the first standby multivibrator, a second standby multivibrator, whose input is connected to the output of the counting trigger, and the output is cR - RS -trigger, pulse shaper from a sinusoidal signal, the input of which is connected to an alternating current source, and pulse shaper on the front and rear fronts of the input signal, whose input is one with the output of the pulse of a sinusoidal signal, and an output - to a second input of the D 2I. The disadvantage of the known device due to the complexity. The purpose of the invention is to simplify the device. The goal is achieved by the fact that a temperature control device containing a sensor and a temperature setpoint device connected to the inputs of the reference element, to the output of which the first RS trigger is connected to the output 5, the amplifier and the dMHCTOp control electrode connected to its output A heater is connected to the power source, as well as a pulse shaper connected by an input to a power source contains a second output R5 trigger and a 2I-KE connected to the input amplifier ode to the 5 input of the second R5 trigger and the R input of the first R5 trigger, the first input of element 2I-NOT is connected to the npHi-ibiM output of the first R5 trigger and the R input of the second R5 trigger, and the second input of the element 2I-HE connected to the output of the pulse shaper. FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in fig. 2 - diagrams explaining his work. The device for temperature regulation (fig. 1) contains setpoint 1 and temperature sensor 2, reference element 3, the first input of which is connected to temperature setpoint 1, and the second input is connected to temperature sensor 2, the first RS is a trigger 4, the S input is connected to the output of the comparison element 3, amplifier 5, triac b, connected in the circuit of the alternating current source 7 in series with heating element 1 and 8 connected by a control input to the output of the amplifier 5, pulse driver 9, the input of which is connected to the alternating current source 7, ment 2I-NOT 10 and the second RS-trigger 11 The first input of element 2I-1K 10 is connected to the output of the first RS-trigger 4 and the R input of the second R5 trigger 11, the second input to the output of the driver 9 pulses, and the output from The R input of the first R5 trigger 4 and the S input of the second RS trigger 11, the output of which is connected to the input of the amplifier 5. Temperature setpoint 1 can be made on the basis of a potentiometer that is powered from a constant current source. As the temperature sensor 2 can be used thermocouple. Comparison element 3 may be performed based on a standard operational amplifier. The first 4 and second 1 R5-flip-flops are standard elements, for example, a serial integrated microcircuit of the type K155ТМ2 БКО, 348, 006 ТУ Amplifier 5 can be built on a matching transistor stage. The pulse shaper 9 can be implemented on a standby multivibrator. As an element 2И-НЕ 10, a serial mikroschem of the type K155LAZ bKO 348.006 can be used. The device for temperature control works as follows: Signals from the temperature setpoint 1 (Fig. 2a, 1) and from the temperature sensor 2 (Fig. 2a, llj is fed to the inputs of the comparison element 3, which compares the indicated signals and amplifies the difference signal to the value (Fig. 26) necessary to control the first RS flip-flop 4 via its 5-input. for example, has then at the start of operation of the device when it is turned on, the difference signal causes the output of the element 3 of the comparison signal corresponding to the level O with respect to the S input of the first RS trigger 4. This signal ensures that the first R5 trigger 4 switches to one state. 2 from the direct output of the first RS trigger 4 is fed to the first input of element 2ID-NOT 10. Pulses arrive at the second input of element 2H-NE 10 (Fig. 2d) produced by the former of 9 pulses at the end of each sinusoidal voltage period (Fig. 2e) of the alternating current source 7. A single signal (Fig. 2c) at the direct output of the first 5-flip-flop 4 allows the output of the element 2I-NE 10 to pass pulses (Fig. 2e) inverted with respect to the pulses fed to the second input of the element 2I-NK 10. Pulses from the output element 2I-NOT 10 arrives at the R-input of the first Re-trigger 4 and S-input of the second RS-flip-flop 11. When the signal is zero at the S-input of the first RS-Trung Hera 4, the pulses arriving at the R-input of the first RS-Trigger 4, its states do not change and at the direct output of the first RS trigger 4, a single signal is held which is fed to the R input The RS trigger 11 does not affect its state. Therefore, the pulses coming from the output of the element 2I-NOT 10 on 5 - the input of the second R5-trigger 11, switch it to one state. A single signal (Fig. 2g) from the direct output of the second RS-flip-flop 11 is fed to the input of amplifier 5, which amplifies this signal to a level sufficient to reliably turn on the triac 6 at the beginning of each period of the supply voltage and keep it in this state during the whole period of the supply voltage. The change in the voltage on the load 8 is shown in Fig. 2 3. As the temperature of the control object rises, the difference signal decreases, and at temperatures close to the set, the output signal of the reference element 3 begins grow up to a limit at the level corresponding to the maximum value of 1 at the 5th input of the nepiBo R5 trigger 4. When the signal at the output of the comparison element 3 passes through the boundary between O and 1, the first R5 trigger of the 5th entrance will stop at the 5th input in one state and, as a result, it tilts to the zero state at the R input by a successive pulse from the output of element 2I — NOT 10. At the same time, it switches to the zero state and the second R5 trigger 11, which is produced by the zero signal coming from the direct output of the first RS 4 of the second RS-flip-flop 11. The first 4 and second 11 RS-triggers are switched to the zero state at the end of the corresponding period of the supply voltage. In the steady state, the maintenance of the set temperature is ensured by aperiodically turning on the triac 6. Moreover, regardless of the on time, the triac 6 is turned on at the beginning and turned off at the end of the supply voltage period (Fig. 2c). Due to such control of the triac 6, the constant component of the current through the alternating current source 7 is minimized during temperature change over the entire control range, in particular at temperatures close to the set one.

Кроме того, предлагаемое устройство дл  регулировани  температуры по сравнению с прототипом обеспечивает повьпиение качества управлени  процессом регулировани  температуры, причем это достигаетс  при помощи более простой схемы.In addition, the proposed device for temperature control in comparison with the prototype ensures the quality control of the temperature control process, and this is achieved using a simpler scheme.

Claims (1)

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее датчик и задатчик температуры, подключенные к входам элемента сравнения, к выходу которого 5-входом подсоединен первый R5 -триггер, усилитель и подключенный к его выходу управляющим электродом симистор, последовательно с которым к источнику питания подключен нагреватель, а также формирователь импульсов, связанный входом с источником питания, отличающееся тем, что, с целью упрощения, оно содержит соединенный с входом усилителя прямым выходом второй 25 -триггер и элемент 2И-НЕ, подключенный выходом к S-входу второго RS -триггера и R -входу первого R5-триггера, первый вход элемента 2И-НЕ соединен с прямым выходом первого R5 -триггера и R -входом второ- Ц го R5 -триггера, а второй вход элемента 2И-НЕ соединен с выходом формирователя импульсов.A TEMPERATURE CONTROL DEVICE, which contains a temperature sensor and a dial connected to the inputs of the comparison element, to the output of which the first R5 trigger is connected via a 5-input, an amplifier and a triac connected to its output by a control electrode, a heater is connected in series with it, and a pulse shaper connected by the input to the power source, characterized in that, for the sake of simplicity, it contains a second 25-trigger and an element 2I-NOT connected to the input of the amplifier with a direct output, connected by the output to the S-input of the second RS-trigger and the R-input of the first R5-trigger, the first input of the 2I-NOT element is connected to the direct output of the first R5-trigger and the R-input of the second R5-trigger, and the second input of the 2I element - NOT connected to the output of the pulse shaper. и—* О м © 00 δ фиг. 1and - * O m © 00 δ of FIG. 1
SU823492773A 1982-09-17 1982-09-17 Temperature control device SU1076882A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823492773A SU1076882A1 (en) 1982-09-17 1982-09-17 Temperature control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU823492773A SU1076882A1 (en) 1982-09-17 1982-09-17 Temperature control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1076882A1 true SU1076882A1 (en) 1984-02-29

Family

ID=21029580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU823492773A SU1076882A1 (en) 1982-09-17 1982-09-17 Temperature control device

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1076882A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Акцептованна за вка GB № 1468829, кл. G 05 D 23/24, опублик. 1977. 2.Акцептованна за вка FR № 2321813, кл. G 05 D 23/24, опублик. 1977. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2963314/24, кл. G 05 D 23/30, 1981 (прототип), *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4546239A (en) Non-continuous sensing apparatus for a temperature control
IN158272B (en)
GB1277649A (en) Circuit arrangement
GB1015225A (en) Improvements in circuits for protecting electrical loads from an adverse condition
GB1385239A (en) Current limiting control for an electric power system
US3524997A (en) Monolithic integrated phase control circuits
SU1076882A1 (en) Temperature control device
SU926632A2 (en) Device for regulating temperature
GB1244004A (en) Constant speed control of d.c. motors
US3541412A (en) Control for alternating-current motors
SU809115A1 (en) Device for temperature regulation
SU758094A1 (en) Temperature regulating device
JPS5388115A (en) Controller for alternating current motors
JPS6059969A (en) Electromagnetic feeder drive controller
JPS5475526A (en) Base current control device of power transistor
SU398933A1 (en) DEVICE FOR REGULATING TEMPERATURE
SU480070A1 (en) Thermoregulator
SU1612366A1 (en) Device for controlling electric motor speed
SU1160270A1 (en) Device for preparing samples
SU428110A1 (en)
SU960760A1 (en) Device for regulating temperature
SU1118971A1 (en) Device for adjusting temperature
JPS5691678A (en) Switching power supply device
SU1140104A1 (en) Temperature control device
SU382072A1 (en) CORRECTIVE DEVICE FOR HEAT SYSTEMS