SU1444732A2 - Устройство дл регулировани температуры - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области автоматического регулировани  температуры. Изобретение  вл етс  дополнительным к авт. св. № 1200262. Целью изобретени   вл етс  повышение точности регулировани  температуры. Устройство содержит задатчик и датчик температуры, компаратор, ключ, дифференциальный усилитель, элемент сравнени , ЦАП, преобразователь напр жени  в частоту, счетчик, усилитель, интегратор, дифференциатор, сумматор, исполнительный элемент. 1 ил.

Description

4 4 4 СО N5

По

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию температуры и предназначено дл  использовани  в устройствах , в которых температура объекта регулировани  должна достигать установленного значени  с определенной посто нной скоростью , например в установках дифференциального термического анализа (ДТА), и  вл етс  усовершенствованием известного устройства, описанного в авт.св. № 1200262.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности регулировани  температуры.

На чертеже представлена схема устройства дл  регулировани  температуры.

Устройство содержит задатчик температуры 1, датчик температуры 2, компара- тор 3, ключ 4, резистор 5, дифференциальный усилитель 6, элемент сравнени  7, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 8, преобразователь 9 напр жени  в частоту (ПНЧ), счетчик 10, линейный усилитель И, интегратор 12, дифференциатор 13, сумматор 14, исполнительный элемент 15.

Устройство работает следуюш.им образом.

После подачи напр жений, питаю- ш,их элементы схемы, счетчик 10 и интегратор 12 автоматически или вручную устанавливаютс  в нулевое состо ние. Если на выходах задатчика 1 и датчика 2 присутствует сигнал, соответствующий нулевой начальной температуре, то компаратор 3 ключо.м 4 соедин ет входы дифференциального усилител  6 между собой, на выходе усилител  6 также нулевое напр жение, поэтому импульсы с выходов ПНЧ 9 не поступают ни на вход сложени , ни на вход вычитани  счетчика 10, на выходе ЦЛП 8 присутствует напр жение , соответствующее нулевой температуре. На выходе элемента сравнени  7 напр жение ошибки также нулевое, поэтому разогрева об ьекта регулировани  не происходит .

После установки при помощи задатчика 1 скачка температуры с исходной на задан- ную компаратор 3 ключом 4 разъедин ет входы усилител  6 и последний начинает работать в режиме ограничени . Далее устройство функционирует в соответствии с алгоритмом по основному авт. св. № 1200262, обеспечива  линейное изменение температуры объекта регулировани . Когда разница сигналов с задатчика 1 и датчика 2 уменьшаетс  настолько, что усилитель 6 вь ходит из ограничени , его выходной сигнал пропорционально умень- шаетс  (по абсолютному значению), пропорционально уменьшаетс  и частота следовани  импульсов на выходе ПНЧ 9, происходит замедление роста напр жени  с выхода ЦАП 8, мощность, подаваема  на объект регулировани , снижаетс . Выход объекта регулировани  на заданную температуру происходит асимптотическим снизу и как только разница между заданной и

0

5

0

0 g 5

0

5

те.мпературой объекта регулировани  становитс  равной порогу срабатывани  компаратора 3, последний срабатывает и ключом 4 соедин ет входы дифференциально усилител  6 между собой, прерыва  тем самым путь сигнала от датчика 2 к входу дифференциального усилител  6, поскольку величина сопротивлени  резистора 5 много больше внутреннего сопротивлени  задатчика температуры 1. На выходе дифференциального усилител  6 устанавливаетс  нулевое напр жение, импульсы с выхода ПНЧ 9 на счетчик 10 не поступают, на выходе ЦАП 8 напр жение также перестает из.мен тьс . Система переходит в режим поддержани  заданной температуры с высокой точностью, поскольку исключаетс  прохождение сигнала от датчика температуры 2 к входу элемента сравнени  7 через интегрирующее звено, образованное ПНЧ 9, счетчиком 10 и ЦАП 8, что вызывает снижение устойчивости системы регулировани .

Если в программе имеетс  резкое изменение задаваемое значени  температуры, например, при переходе на поддержание более низкой температуры компаратор 3 ключом 4 разъедин ет входы усилител  6, который снова переходит в режим ограничени , его выходное напр жение принимает максимальное значение, но уже противоположной пол рности, например отрицательной . Происходит равномерное снижение температуры объекта до заданного значени , после чего компаратор 3 срабатывает и ключом 4 соедин ет входы дифференциального усилител  6 между собой, температура объекта поддерживаетс  на новом уровне с прежней высокой точностью.

Исключение прохождени  сигнала отдатчика температуры 2 к входу элемента сравнени  7 через интегрирующее звено, образованное ПНЧ 9, счетчиком 10 и ЦАП 8 в изотермическом режиме объекта регулировани , повышает устойчивость работы системы регулировани . Это позвол ет повысить общий коэффициент усилени  разомкнутой цепи без усложнени  регул тора введением большого числа дополнительных корректирующих звеньев и тем самым увеличить точность регулировани  температуры в изотермическом режиме.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  регулировани  температуры по авт. св. № 1200262, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности регулировани , оно дополнительно содержит компаратор, ключ и резистор, причем первый вход компаратора соединен с выходом задатчика, второй вход соединен с выходом датчика те.млературы, выход компаратора соединен.с управл ющим входом ключа, коммутационные входы

   которого соединены первый с первым входом дифференциального усилител , соединенного с входом задатчика температуры,

   а второй - с вторым входом дифференциального усилител , соединенного с выходом датчика температуры через резистор.