SU418835A1 - - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области автоматического регулировани  и может быть использовано дл  прецизионного термостатировани  большого числа объектов.

Извечны устройства дл  термостатировани  большого числа объектов, которые с целью обеспечени  высокой долговременной стабильности температуры и уменьшени  вли ни  изменени  температуры окрул ающей среды снабжены дополнительным каналом регулировани  с двум  автогенераторами, в одном из которых использован презициопный, а в другом - темнературный кварцевый резонатор.

Недостатком известных устройств  вл етс  сложность, а также наличие механических узлов, снижающих надежность системы в целом .

Предлагаемое устройство отличаетс  тем, что в дополнительном канале регулировани  устаноБле|1ы интегрирующа  цепь, триггер и делители частоты, входы которых подключены к выходам автогенераторов, а выходы соединены со входами триггера, который через интегрирующую цепь подключен к термочувствительному мосту.

Это повышает надежность всей системы.

На чертеже представлена блок-схема устройства .

Устройство содержит температурный / и ирезиционный 2 кварцевые резонаторы, автогенераторы 3 и 4, делители частоты 5 и 6, триггер 7 с раздельными входами, интегрирующую цепь 8, термочувствительный мост 9, в плечи которого включены термисторы 10 и 11, генератор 1нзкой частоты 12, усилитель низкой частоты 13, фазовый детектор 14, усилитель посто нного тока 15, щиротно-нмпульсный :.юдул тор 16, уснлнтель мощности 17 и нагреватель 18.

Предлагаемое бесконтактное сопр жение астатического (кварцевого) и нронорцнонального (термисторного) каналов регулировани  некритич;10 к изменению параметров сопр гающих элементов и обеспечивает высокую

точность поддержани  температуры при воздействии внешних дестабилизирующих факторов в щироких пределах. Устройство работает следующим образом. В момент первоначального включени  термостата термочувствительный мост 9 разбалансирован , напр жение на выходе усилител  13 максимально, относительна  продолжительность импульсов на выходе широтно-импульсного модул тора 16 равна единице, и в нагревателе 18 выдел етс  максимальна  мощность . Происходит разогрев термостата. Одновременно с этим повышаетс  температура термисторов 10, 11 и температурного резонатора 1. По мере прогрева термостата термочувствительный мост нриближаетс  к балансу,

который устанавливаетс  при температуре, близкой к температуре термостатировани . Одновременно измен етс  относительна  продолжительность импульсов на выходе модул тора , н мощность подогрева плавно уменьшаетс . В установившемс  режиме мощность, выдел юща с  в нагревателе, равна мощности рассеиваемой нагревателем в окружающее пространство.

Термисторы 10, 11, расположенные вблизи нагревател , обеспечивают плавное и безиперционное регулирование темиературы объекта.

Температурный кварцевый резонатор расположен вблнзн объекта термостатировани . Там же расноложен прецизионный кварцевый резонатор 2. Сигналы с выходов автогенераторов подаютс  на входы делителей частоты 5 и 6. К выходам идентичных делителей подключен триггер 7 с раздельными входами. Частота коммутации этого триггера составл ет /im/n, где /эга частота автогенератора 4, а и - коэффициент делени .

Скважность импульсов на выходе триггера в момент включени  системы  вл етс  случайной величиной. При неравенстве частот автогенераторов с эталонным и температурпым кварцевыми резоиаторами скважность импульсов а выходе триггера 7 измен етс  со скоростью, нропорцнональной разности этих частот. Таким образом, скважность сигнала на выходе триггера пропорциональна интегралу температурных отклонений температурного кварцевого резонатора. С помощью интегрирующей цепи 8, в качестве которой может быть использован простейщий / С-фильтр, сигнал с переменной скважностью на выходе триггера 7 преобразуетс  в сигнал посто нного тока и подаетс  в диагональ термочувствительного моста. Этот сигнал вызывает исполнительный прогрев термисторов и смещает тем самым рабочую точку термисторного моста, не наруша  работу терморегул тора с непрерывным регулированием (9-18).

Система в установивщемс  режиме автоматически поддерживает температуру, при которой , где fm - частота автогенератора 3 с температурным резонатором. Температурный кварцевый резонатор /, используемый в качестве датчика, обеспечивает высокую долговременную стабильность.

Дл  устранени  автоколебаний при установке и регулировании температуры в системе термостатировани  иосто ппа  времени цепи, передающей сигнал от резонатора / к термисторам 10 и 11, должна быть больше времени прохождени  тепловой энергии от нагревател  IS до места расположени  темиературного резонатора 1, что достигаетс  подбором коэффипнента делени  делителей частоты 5 и 6.

Предмет изобретени 

Устройство дл  термостатировани , содержа5 щее термочувствительный мост, включенный в основной канал регулировани , и дополнительный канал регулировани , содержащий автогенератор с температурным кварцевым резонатором и эталонный автогенератор с пре0 цизионным кварцевым резонатором, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности работы устройства, в дополнительном канале регулировани  установлены интегрирующа  цепь, триггер и делители частоты, входы которых подключены к выходам автогенераторов , а выходы соединены со входами триггера , который через интегрирующую цень иодключе;; к термочувствительному мосту.