SU842745A1 - Регул тор температуры - Google Patents

Description

(54) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ

1

Изобретение предназначено дл  использовани  в системах автоматической стабилизации температуры объектов.

Известны регул торы, содержащие датчик регулируемого параметра - термочувствительный элемент, усилительно-преобразующее устройство, регулирующий элементэлектромагнитное реле - и исполнительный элемент - нагревательный или в виде термоэлектрической батареи, работающей в режиме нагрева или охлаждени  в зависимости от пол рности прикладываемого напр жени  1,.

Недостатками известных { егул торов  вл ютс  низка  точность поддержани  температуры объекта, определ ема  позиционным законом регулировани , и низка  надежность, определ ема  ограниченным числом переключений контактов электромагнитного реле.

Цель изобретени  - повыщение точности и надежности регул тора.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в регул тор температуры, содержащий датчик и задатчик температуры, подключенные через усилитель разбаланса ко входу компаратора , выходом св занного со входом

релейного элемента, контакты которого включены по мостовой схеме с термоэлектрической батареей в выходной диагонали и источник питани , введены последовательно соединенные широтно-импульсный модул тор и усилитель мощности, через выходной каскад которого входна  -диагональ мостовой схемы соединена с источником питани , причем вход щиротно-импудьсного модул тора св зан с выходом усилител  разбаланса, а также тем, что и щиротноимпульсный модул тор содержит последовательно соединенные генератор пилообразного напр жени , сумматор, первый компаратор и элемент ИЛИ, а также второй компаратор , входом подключенный ко входу первого компаратора, а выходом - ко второму входу элемента ИЛИ, второй вход сумматора соединен со входом модул тора, а выход элемента ИЛ И, с выходом модул тора .

На фиг. 1 представлена блок-схема релейного регул тора температуры; на фиг. 2 -

диаграммы напр жений и тока, протекающего через термоэлектрическую батарею, в функции регулируемого параметра (температуры ); на фиг. 3 - схема релейного

регул тора с реализацией отдельных его узлов; на фиг. 4 - диаграммы напр жений и токов дл  схемы фиг. 3.

Релейный регул тор температуры ..содержит датчик 1, задатчик 2 температуры, усилитель 3 разбаланса, компаратор 4, релейный элемент 5, широтно-импульсный модул тор 6, усилитель 7 мощности с выходным каскадом 8, мостовую схему 9 с размыкающими контактами 10 и 11 и замыкающими контактами 12 и 13, термоэлектрическую батарею 14.

Широтно-импульсный модул тор схемы регул тора с расширенной, зоной нечувствительности (фиг. 3) содержит генератор 15 пилообразного напр жени , сумматор 16, первый и второй компараторы 17 и 18, элемент ИЛИ 19.

Релейный регул тор температуры работает следующим образом.

При помощи задатчика 2 производитс  установка эталонной величины регулируемого параметра - температуры статировани  - на одном из входов усилител  3 разбаланса. На второй вход усилител  3 подаетс  сигнал с датчика 1. Сигнал рассогласовани  (датчика и задатчика), усиленный в К раз при помощи усилител  3 одновременно подаетс  на компаратор 4 и вход широтно-импульсного модул тора 6, который вырабатывает импульсы посто нной амплитуды и с длительностью, завис щей от величины выходного сигнала усилител  3. Сигнал с выхода щиротно-импульсного модул тора 6 поступает на усилитель 7 мощности и далее на выходной каскад на транзисторе 8, в коллектор которого включена верщина одной диагонали мостовой схемы 9, образованной контактами 10-13, к другой верщине этой диагонали подключен положительный полюс источника питани  Е, а термоэлектрическа  батаре  14 включена в другую диагональ мостовой схемы 9. При этом щиротно-импульсный модул тор 6 формирует пропорциональный закон, повышающий точность-регулировани  температуры. Коммутацией контактов управл ет компаратор 4, переключение которого происходит в момент отсутстви  тока через термоэлектрическую батарею и контакты релейного элемента 5. При этом происходит изменение пол рности тока через термоэлектрическую батарею.

На диаграммах (фиг. 2) в функции регулируемого параметра - температуры - обозначены кривые 20, 21 и 22 выходных напр жений, соответственно усилител  3, компаратора 4 и щиротно-импульсного модул тора 6, и крива  23 тока, протекающего через термоэлектрическую батарею 14.

Расщирение зоны нечувствительности происходит следующим образом.

Усиленный сигнал рассогласовани  поступает на вход сумматора 16, на второй вход которого подаетс  сигнал с генератора 15 пилообразного напр жени . Суммарный ,сигнал с выхода сумматора 16 подаетс  на первые входы компараторов 17 и 18 зон регулировани , на вторые входы которых подаютс  опорные напр жени  соответственно Uot, и иопд,определ ющие зону ренулировани . В момент нахождени  суммарного сигнала в зоне срабатывани  компараторов 17 и 18 на их выходах, одном или другом, вырабатываютс  импульсы, длительностью пропорциональные сигналу рассогласовани , которые через элемент ИЛИ 19

поступают на усилитель 7 мощности. Компараторы 17 и 18 зон регулировани  формируют выходную характеристику регул тора с зоной нечувствительности.

Крива  24 (фиг. 4) показывает зависимость выходного напр жени  усилител  рассогласовани  от величины входного регулируемого параметра, крива  25 - зависимость выходного напр жени  генератора 15 в функции времени, крива  26 - зависимость суммарного напр жени  сумматора 16 в функции времени, Ua, Uon и -опорные напр жени  соответственно компараторов 17, 18 и 4, кривые 27 и 28 изображают зависимость соответственно входных напр жений компараторов 17 и 18 от величины входного регулируемого параметра, крива  29 - зависимость вьтходного напр жений элемента ИЛИ 19 от входных напр жений компараторов 17 и 18, крива  30 - зависимость выходного напр жени  компйратора 4 от величины входного

0 регулируемого параметра, крива  31 - зависимость тока, протекающего через исполнительный элемент, от величины входного регулируемого параметра.

Использование щирЬтно-импульсного модул тора позвол ет повысить точность регулировани  температуры, а осуществление реверса тока, протекающего через термоэлектрическую батарею в момент нахождени  выходного транзистора усилител  мощности в закрытом состо нии, повысить надежность регул тора.

0 Экономический эффeкt может быть получен в процессе эксплуатации предлагаемого изобретени  за счет улучшени  метрологических и эксплуатационных характеристик регул тора.

Предлагаемый регул тор температуры по сравнению с известными регул торами обладает большей точностью поддержани  температуры, что достигаетс  введением щиротно-импульсного модул тора и усилител  мощности и, большей надежностью,

0 что достигаетс  тем, что реверс напр жени , прикладываемого к исполнительному элементу , осуществл етс  в момент отсутстви  тока через исполнительный элемент.

Claims (3)

1. Регул тор температуры, содержащий датчик и задатчик температуры, подключенные через усилитель разбаланса ко входу компаратора, выходом св занного со входом релейного элемента, контакты которого включены по мостовой схеме с термоэлектрической батареей в выходной диагонали и источник питани , отличающийс  тем, что с целью повышени  точности регул тора, он содержит последовательно соединенные широтно-импульсный модул тор и усилитель мощности, через выходной каскад которого входна  диагональ мостовой схемы соединена с источником питани , причем вход широтно-импульсного модул тора св зан с выходом усилител  разбаланса.

2. Регул тор по п. 1, отличающийс  тем, что широтно-импульсный модул тор содержит последовательно соединенные генератор пилообразного напр жени , сумматор.

первый компаратор и элемент ИЛИ, а также второй компаратор,входом подключенный ко входу первого компаратора, а выходом - ко второму входу элемента ИЛИ, второй вход сумматора соединен, со входом модул тора , а выход элемента ИЛИ - с выходом модул тор.а.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Кейн Б. М. Конструирование терморегул торов . «Сов. Радио, 1971, с. 77.

2.Информационный листок №0615-71. Сер. 12-08. Изд-во Всесоюзного научноисследовательского института межотраслевой информации.

3.Венгеровский Л. В. и Вайнштейн А. X. Системы термостатировани  в радиоэлектронике . Л., «Энерги , 1969, с. 27,

иг. 2

JLflJlfi