SU646320A1 - Устройство дл регулировани температуры - Google Patents

Description

1

Предлагаемое устройство относитс  к области автоматики и предназначено; в частности , дл  регулировани  температуры бортового детектора }f -излучени  при производстве самолетных у -съемок влагозапасов почвы .

Известно устройство дл  регулировани  температуры, в котором предусмотрен быстродействующий каскад отключени  обогрева при обрыве в цепи термодатчика, выполненный в виде тиристорнрго ключа, нагрузкой которого  вл етс  электромеханическое реле. Контактами этого реле прерываетс  подача управл ющего сигнала в первичной обмотке трансформатора выходного каскада , коммутирующего нагреватель I).

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что в нем термодатчик,, кроме необходимой тепловой св зи, имеет и электрическую св зь с нагревателем. Это снижает надежность, точность, усложн ет устройство и ограничивает область его применени .

Наиболее близким по технической сущности к предложенному  вл етс  устройство дл  регулировани  температуры, содержащее подключенные к источнику 1гиганн  термочувствительный делитель напр жени  н

последовательно соединенные нагреватель и ключ, управл ющий вход которого через пороговый блок подключен к средней точке термочувствительного делител  напр жени , соёдннеНнОгб Ш вх5Дом блока аварийного отключени  2.v

Недостатком известного устройства  вл етс  то, что базовый ток насыще1гного транзистора блока аварийного отключени  протекает по термочувствительному делителю напр жени . Это приводит к снижению точности устройства дл  регулировани  температуры .

Целью изобретени   вл етс  повыщение точности устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что выход блока аварийного отключени  соединен со средней точкой термочувствительного делител  напр жени , а также тем, что блок аварийного отключени  содержит пороговый элемент, ключевой транзистор, тиристорный исполнительный элемент и выпр мительный элемент, причем вход блока аварийного отключени  соединен через пороговый элемент с базой ключевого транзистора, эмиттер которого подключен к источнику питани , а коллектор соединен с управл ющим в.холом

та|иШрбгр йспд нйт1ёлКного элемента, выходкоторого через выпр мительный элемент подключеи к выходу блока аварийного отключени .

На чертеже изображено предложенное 5 устройство дл  (/ёгулйровани  температуры. Устройство дл  рёгулироёаЙ1ЙЙ ём йературы содержит термочувствительный делит тель напр жени  I, состо щий из термодат; чика 2 и задатчика 3, пороговый блок 4, д ключ 5, нагреватель б, источник питани  7 н блок 8 аварийного отклвэчени , состо щий из порогового элемента 9, например, стаби ЛНТрона, ключевого транзистора 10, тйрйсторного исполнительного элемента 11, выпр мительного элемента J2, диода 13, резне- 5 тора 14, конденсатора 15 н резистора 16. Устройство работает следующим образом: При включении источника питани  7 на входе порогового блока 4 (точка а) пбШл етс  напр жение, определ емое заДатчиком й 3, в результате чего cpa6atb Bai6T пороговый блок 4 и ключ 5, подключающий нагреватель 6 к источнику питани  7. Температура нагревател  б, объекта регулировани  (на Чертеже не показан) и наход щегос  в

тёпЛовом контакте с ними терв одатчика 2 5 растет. Сопротивление термодатчика 2 уменьшаетс  (в качестве термодатчнка испьльзу1етс  Терморезистор с отрицательным температурным коэффицнентом сопротивлени ),

. айаПр жение на входе порогового блока 4 зо относительно отрицательной шины питани  растет. При температуре тёрй6с ат рй1анй  От н соответствующем ей напр }кении на .входе Порогового блока 4 последний пере кШШётс  в Д15угое состо ние, привод  к . отключению ключа 5 и нагревател  6. Тем- 5 «ература термодатчика 2 снижаетс , что при водит к уменьшению напр жений на входе порогового блока 4, н при температуре QT - -AQ (2AQ - зона неоднозначности порогового блока) вновь ькЛючаетс  Нагреватель 6, и далее процесс повтор етс . Во врем  нормальной работы регул тора каскад 8 отключен, так как ключевой транзистор 10 и тиристорный исполнительный эЛемент 11 закрыты, поскольку раз ность напр жений в точке а и на базе ключевого тран- 45: зистора 10 меньше напр жени  пробо  порогового элемента 9. Это досТйгаеТсй установкой в каскаде 8 стабилитрона с напр жением

U En-Ua (Qc,,i« ) (1)50

стабилизации, где Uu(Q:mir )- напр жение в точке а при минимальной температуре окружающей среды, т.е. при пуске термостатируемого объекта из «холодного состо ни ; ЕП напр жение источника питани  7.55

Очевидно, что неравенство (1) усили ваетс  при повышенин температуры термостатируемого объекта и каскад 8 при нормальном функцибнировании устройства всегда отключен. В случае обрыва в цепи термодатчика 2 (рассматриваетс  работа без блока 8) напр жение в точке а падает до нул  н пороговой блок 4 переключаетс  в состо ние, когда обогрев включен, так как обрыв термодатчика 2 эквивалентен его бесkoH eiMHOMy сопротивлению, т.е. «холодному, состо нию. Вследствие того, что мощность нагревател  6 в Двухпозицнонных регул торах температуры принципиально должна быть выше м ощности, необходимой дл  компенсации теплогютерь при минимальной температуре окружающей среды, то при обрыве Цепи термодатчика 2 всегда возникает перегрев , особенно при использовании мощного форсированного обогрева.

При обрыве термодатчика 2 в регул торе с каскадом 8 напр жение в Точке а падает до нул  и пороговый элемент 9 пробиваетс , открыва  ключевой транзистор 10. Конденсатор 15, предварительно зар женный через резистор i4 до напр жени  источника питани  7, быстро разр жаетс  через открытый ключевой транзистор 10 и переход управл ющий электрод-катод тиристорного И :полнительног0 элемента 11 и резистор 16. ТиристЪрный исполнительный элемент И включаетс  н удерживаетс  в открытом состЬйнии , поскольку сопротивление резистора 16 таково, что анодный ток тиристорного исполнительного элемента П больше тока отключени . После включени  тиристорного исполнительного элемента J1 потенциал на его катоде скачкообразно возрастает от нул  до напр жени , близкого к напр жению источника питани  7. Так как теперь на аноде выпр мительного элемента 12 напр жение .En, а на катоде Ш. О, то он начинает про1водить ТОК, IB результате чего в точке а устанавливаетс  потенциал 14 -,

Lb Et,-Uf-L,.

где UT -- падение напр жени  на открытом Тирйсторном: исполнительном элементе И;

Ц г- падение Напр жени  на выпр мительном элементе 12. .

Так как сумма падений напр жений на ТирНсторном исполнительном элементе выпр мительном элементе 12 составл ет 0,8- I В, то изменением сопротивлени  задатчнка 3 всегда можно обеспечить выполнение неравенст1ва

. U(QT),

где Ua (QT) - напр жение на входе порогового блока 4, при котором происходит отключение обогрева, т.е. при температуре термостатировани  Qr. Таким образом, всегда при обрыве в цепи термодатчнка 2 на «хаде порргового блока возникает потенциал DO , гарантированно превышающий напр жение отключени  порогового блока 4, что приводит к отключению обогрева.

Claims (2)

1. Диод 13 в устройстве служит дл  ограничени  Напр жени  на базе ключевого транзистора 10, защища  переход база-эмиттер от пробо  и, кроме того, повышает термостабильность каскада 8; Конденсатор 15,  вл  сь емкостным накопителем, облегчает коммутацию тиристорного исполнительного элемента 11 при больших номиналах резистора 14 и задатчика 3. Выпр мительный элемент 12 обеспечивает передачу потенциала высокого уровн  на вход порогового блока 4 и предотврашает протекание тока через термодатчнк 2 в нормальном режиме регулировани . Потенциал высокого логического уровн  подаетс  на схему индикаций аварийного состо ни  (на чертеже показано стрелкой). Дл  этой же цели можно использовать в качестве выпр мнтельного элемента 12 светодиод. В режиме нормального функционировани  регул тора температуры по термодатчику протекает только измерительный ток, так как пороговый элемент 9 и выпр мительный элемент 12 заперты. Это повышает точность работы устройства. Формула изобретени  I. Устройство дл  регулировани  температуры , содержащее подключенные к источнику питани  термочувствительный делитель напр жени  и последовательно соединенные нагреватель и ключ, управл ющий вход которого через пороговый блок подключен к средней точке термочувствительного де.лител  напр жени , соединенной со входом блока аварийного отключени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности устройства , выход блока аварийного отключени  соединен со средней точкой термочувствительного делител  напр жени . 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что блок аварийного отключени  содержит пороговый элемент, ключевой транзистор, тиристорный исполнительный элемент и выпр мительный элемент, причем вход блока аварийного отключени  соединен через пороговый элемент с базрй ключевого транзистора , эмиттер которого подключён к источнику питани , а коллектор соединен с управл ЮШ1ИМ входом тиристорного исполнительного элемента, выход которого через выпр мительный элемент подключен к выходу блока аварийного отключени . Источники информации, прин тые во вниг мание при экспертизе: 1.Патент США № 3916256, кл. 317-9 R, 1975.
2. 2. Франции № 2126459, кл. G 05 D 23/00, 1971.