SU451069A1 - Регул тор температуры - Google Patents

Description

1

Изобретение касаетс  измерени  и регулировани  температуры в промышленных установках и может быть использовано в сушильных шкафах, термостатах, климатических камерах при испытании полупроводниковых приборов и в других устройствах, где необходимо обеспечить высокую точность ноддержани  заданной температуры.

Известен регул тор температуры, содержаш ,ий последовательно соединенные источник питани , измерительный мост, усилитель посто нного тока, накопительный элемент, например конденсатор, генератор трапецеидальных импульсов, выход которого соединен с выходом релаксационного генератора и через управл ющий элемент с нагревателем, а вход релаксационного генератора соединен с другим входом усилител  посто нного тока.

Известный регул тор характеризуетс  недостаточно высокой точностью поддержани  заданной температуры, что объ сн етс  следуюш .им. За каждый полупериод напр жени  сети и соответствующий ему полунериод трапецеидального напр жени  генератора релаксационный генератор вырабатывает несколько импульсов, первый из которых открывает один из тиристоров управл ющей цепи и на нагрузке выдел етс  соответствующа  мощность . Этот импульс создаетс  током разр да врем задающего конденсатора через первичную обмотку импульсного трансформатора управл ющего элемента с тиристорами.

Скорость зар да врем задающего конденсатора , а следовательно, врем  разр да и по влени  первого в каждом полупериоде импульса открывающего тиристоры зависит от времени зар да врем задающего конденсатора , которое определ етс  (в зависимости от заданной температуры) сопротивлением измерительного элемента. При этом в конце каждого полупериода напр жени  питающей сети врем задающий конденсатор может зар дитьс  до некоторой величины (меньщей величины отпирани  цепи разр да), в результате чего в каждый последующий полупериод полный зар д (а следовательно, и по вление первого отпирающего тиристоры импульса) сходит раиьще, чем в предыдущем полупериоде . Это вносит асимметрию в работу тиристоров и на нагревателе (нагрузке) выдел етс  мощность, не соответствующа  действительно необходимой дл  поддержанн  заданной температуры. Предлагаемый регул тор отличаетс  отизвестного тем, что он содержит разр дную пепь, состо щую из конденсатора, транзистора и резисторов, один конец первого резистора соединен с входом накопительного элемента , а другой - с коллектором транзистора,

база которого через другой резистор соединена с эмиттером транзистора и выходом накопительного элемента, а через конденсатор - с другим входом генератора трапецеидальных импульсов.

Этим достигаетс  повышение точности работы регул тора.

Дополнительна  разр дна  цепь врем задающего конденсатора позвол ет производить разр д конденсатора синхронно с частотой питающей сети.

На чертеже изображена принципиальна  схема предлагаемого регул тора температуры ..

Устройство состоит из измерительного моста 1, включающего термометр сопротивлени  2, задатчик температуры 3, два резистора 4 и 5, диода 6, выполн ющий роль термостабилизирующего элемента, усилител  посто нного тока - транзистора 7, переменного сопротивлени  8; блока питани  9; релаксационного генератора 10, включающего накопительный элемент - конденсатор 11; динистор 12; импульсного трансформатора 13 (вход щего одновременно в генератор трапецеидальных импульсов ); генератора трапецеидального напр жени  14, содержащего резистор 15; стабилитрон 16; мост питани  17; управл ющего элемента 18 на тиристорах 19 и 20; нагревател  21; разр дной цепи, состо щей из резистора 22; транзистора 23 и резистора 24 и конденсатора 25.

Регул тор температуры работает следующим образом.

Задатчиком температуры 3 устанавливают заданную температуру. В зависимости от величины сопротивлени  термометра сопротивлени  2, определ емого температурой объема с регулируемой температурой, напр жение в измерительной диагонали, а следовательно, и на базе транзистора 7 будет разным. Например , с понижением температуры понижаетс  сопротивление термометра сопротивлени  2. Если потенциал базы транзистора 7 положительный , то ток ее увеличиваетс , а сопротивление коллекторного перехода уменьщаетс . Это приводит к возрастанию скорости зар да конденсатора 11. Как только напр жение на конденсаторе достигнет напр нсени  отпирани  динистора 12, сопротивление динистора станет близким к нулю, конденсатор 11 разр дитс  через динистор 12 и обмотку импульсного трансформатора 13. На обмотке трансформатора 13 выделитс  остроконечный иМпульс , который поступит на управл ющий электрод тиристора 19. На нагревателе 21 (нагрузке) будет выдел тьс  соответствующа  мощность, и регулируема  температура повыситс .

За врем  одного полупериода конденсатор 11 зар жаетс  и разр жаетс  несколько раз и вновь зар жаетс  до какого-либо напр жени , меньщего по величине чем напр жение отпирани  дипистора 12.

В момент приближени  трапецеидального напр жени  к нулю импульс с дифференцирующей цепочки (резистор 24 и конденсатор

5 25) отпирает транзистор 23, и конденсатор 11 разр жаетс  через транзистор 23 и резистор 22.

Таким образом, в результате синхронного с частотой питающей сети разр да конденсатора 11 к началу каждого полупериода напр жение на обкладках конденсатора будет равно нулю и врем  зар да его, а следовательно , и врем  отпирани  тиристоров 19 и 20 будет зависить только от сигнала рассогласовани  в измерительной диагонали моста. В результате мощность, выдел ема  на нагревателе , будет зависить только от разности между заданной и действительной температурой регулируемого объекта.

Предмет изобретени 

Регул тор температуры, содержащий последовательно соединенные измерительный мост,

5 усилитель посто нного тока, накопительный элемент, например конденсатор, генератор трапецеидальных импульсов, выход которого соединен с выходом релаксационного генератора и через управл ющий элемент с нагревателем, а вход релаксационного генератора соединен с другим входом усилител  посто нного тока, отличающийс  тем, что, с целью повыщенп  точности работы регул тора , он содержит разр дную цепь, состо щую

5 из конденсатора, транзистора и резисторов; один конец первого резистора соединен с входом накопительного элемента, а другой - с коллектором транзистора, база которого через другой резистор соединена с эмиттером

транзистора и выходом накопительного элемента , а через конденсатор - с другим входом генератора трапецеидальных импульсов.