Claims (2)
Изобретение относитс к автомати ке и предназначено дл автоматического регулировани , преимущественно температуры газообразных и жидких сред, .а в сочетании с другими датчиками может быть использовано дл регулировани других неэлектрически иэлектрических величин. Известен регул тор с пороговым устройством на однопереходном транзисторе с RC-цепочкой в цепи эмитте ра транзистора ll . Известный регул тор не обеспечивает требуемое качество регулирован Ближайшим по своей технической сущности вл етс импульсный регул тор, содержащий датчик, источник по то нного напр жени , первый, второй и третий пороговые элементы, входы которых соединены со средними точками соответственно первой, второй и третьей RC-цепей, а выходы - с соответствующими входами трехфазного. триггера на тиристорах,выходы которого св заны с входами соответ ствующих симисторов и через разделительные диоды - с входами соответст-. вующих пороговых элементов 2 , Известный регул тор обладает ограниченными надежностью, чувствительностью и областью применени . Цель изобретени - повышение надежности , чувствительности и расширение области применени . Достигаетс это тем, что в него введены четвертые:пороговый элемент, разделительный диод и RC-цепъ, средн точка которой- соединена с входом четвертого порогового элемента и через четвертый разделительный диод с входом первого порогового элемента , причем треть и четверта RC-цепи включены параллельно датчику, перва RC-цепь - параллельно источнику питани , а выводы второй RC-цепи соединены с положительным полюсом источника посто нного напр жени . 392 8 регул тор введены конденсатор, п тый разделительный диод, переключатель , сигнализатор, вход которого подключен к выходу первого элемента через переключатель, а выход через п тый разделительный диод - к входу второго порогового элемента и через конденсатор - к выходу трехфазного триггера на тиристорах. Регул тор содержит регенератор импульсов, причем пороговые элементы выполнены на однопереходных транзисторах , базы которых подключены к вы:ходу генератора импульсов. На чертеже дана схема импульсного регул тора. Регул тор содержит датчик 1, напр мер, температуры, содержащий термо е -зистор 2, образующий делитель напр жени с резисторами 3 и 4, первый, второй, третий, четвертый пороговые элементы 5-8, выполненные, например, в виде однопереходных транзисторов 9-12, первую 13 и Ц, вторую 15 и 16, третью 17 и 18, четвертую -19 и 20 RC-цепи. RC-цепь содержит резисторы 13, 15, 17 и 19 и конденсаторы И, 16, 18 и 20, генератор импул сов 21, составленный транзистором 22 и RC-цепью 23 и 24, трехфазный три1- гер 25, образуемый тиристорами 26-28 с резисторами 29-31, коммутирующими с конденсаторами 32 - З и общим резистором 35, сигнализатор 36, выполненный на тиристоре 37, резисторе 38 и симисторе 39 разделительные диоды 40- j, задатчик температуры - потенциометр 45, симисторы 46 и 47, исполнительный электродвигатель 48 и фаздсдвигающий Конденсатор 49, переключатель 50, исполнительный аппарат , подключаемый к выходной клемме 51 и источник 52 посто нного напр жени , образованный трансформатором 53. выпр мительным мостом 54, конденсатором 55 фильтра, баластным резистором 56 и стабилитроном 57. базовые резисторы 58-61 соответствую щихтранзисторов пороговых элементов потенциометры 62-65. служащие дл ко ректировки порогов срабатывани тра зисторов. Конденсатор 66 ,предназначенный дл защиты схемы регул тора от помех, резисторы , служащие дл термостабилизации порогов срабатывани однопереходных транзисторов, переменный резистор 71, регулирующий зону нечувствительности регул тора за счет уменьшени порога срабатыва ни транзистора 5-. Резистор 72, компенсирующий разбросы величин сопротивлени и коэффициента температурного сопротивлени терморезистора. Работает импульсный регул тор следующим образом. ... При подаче напр жени питани отпираетс транзистор 10, на котором выполнен второй пороговый элемент, посколькуего эмиттер подключен к полюсу источнику питани через конденсатор 16 второй RC-цепи 15 и 16 и последний пропускает импульс тока через себ ,транзистор 10 и управл ю-щий электрод-катод тиристора 27 триггера 25- При этом конденсатор 1б зар )| аетс до напр жени источника питани , а тиристор 27 открываетс и удерживаетс в открытом положении за счет посто нного тока, протекающего по анодной цепи через резистор 30. Одновременно через второй разделительный диод 41 конденсатор 16 подключаетс к аноду открывающегос тиристора 27, и конденсатор 16 поддерживаетс в зар женном состо нии в течении открытого состо ни тиристора 27. Когда контролируема температура в зоне установки терморезистора выше заданной, сопротивление терморезистора невелико и падение напр жени на нем будет ниже порогов отпирани транзисторов 11 и 12. А так как перва RC-цепь 13 и 14 подключена непосредственно к источнику питани , конденсатор 14 зар жаетс до напр жени , при котором переход эмиттер-база транзистора 9 смещаетс в пр мом направлении, В эти моменты включаетс транзистор 9,, и резистор 15 разр жаетс на резистор 58, вызыва отпирание тиристора 28. Включаетс симистор 47 и начинаетс вращение исполнительного электродвигател 48 в сторону уменьшени поступлени теплоносител к объекту регулировани . При этом за счет коммутирующих конденсаторов 33 и 34 и резистора 35 запираетс тиристор 27. Одновременно с открытием тиристора 28 отпираетс первый разделительный диод 40 и через него резистор 15 подключаетс к аноду тиристора 28, пЬддерживающего конденсатор 14 в разр женном состо нии , так как при выЮ1ючении тиристора 27, второй.разделительный диод 41 запираетс , начинаетс .разр д конденсатора 16 на резистор 15, и ( как только он разр дитс на величину напр жени , равную порсгу отпира ни транзистора 19. последний отпир етс , вызыва включение тиристора 2 Снова выключаетс тиристор 28, си . мистор и исполнительный электро-двигатель . Их периодическое вклю чение и отключение происходит до те пор, пока температура в зоне датчи .ка 1 не снизитс до такой величины когда сопротивление терморезистора возрастет и падение напр жени на нем достигнет порога отпирани тран зистора 12. Когда.температура объекта регули ровани уменьшаетс дозаданного значени , сопротивление терморезистора 2 увеличиваетс и возрастает падение напр жени на нем до величины , .превышающей напр жение отпира ни транзистора 12, но ниже напр же ни отпирани транзистора 11 на величину , определ ющую минимальную зону нечувствительности регул тора. Поэтому конденсатор 20 начинает периодически зар жатьс через резис:тор 19 до напр жени на терморезисторе 2 и затем разр жаетс через переход эмиттер-база транзистора 12 на резистор 61. Транзистор 12 через четвертый разделительный диод 3 разр жает конденсатор 14 и не позво л ет ему зар дитьс через резистор 1 до напр жени отпирани транзистора 9. В этом случае включен тирис-тор 27, а исполнительный электродви гатель 8 неподвижен. Дл надежной работы регул тора посто нна времени четвертой НС-цепи 19 и 20 выбира етс не менее, чем на пор док меньшей величины, чем посто нна времен первой. НС-цепи 13 и It, а порог . срабатывани транзистора 9 устанавливаетс ниже, чем порог отпирани транзистора 12. В случае уменьшени регулируемой температуры ниже заданной падение напр жени на.терморезисторе 2 превысит напр жение срабатывани транзистора 11, следовательно, конденса тор 18 будет зар жатьс через резистор 17 до напр жени отпирани . транзистора 11,затем - разр жатьс на резистор 60, вызыва отпирание тиристора 26 и включение симистора 46. Включитс исполнительный электродвигатель 48, обеспечивающий увеличение подачи тепла к объекту регулировани . При помощи коммутиру щих конденсаторов 32 и 33 резисто ра 35 тиристор 27 закрываетс . При этом периодически отпира сь транзистор 12 будет осуществл ть через четвертый разделительный диод 43, соедин ющий эмиттеры транзисторов 12 и 9 разр д конденсатора 14, блокиру отпирание транзистора 9. Одновременно через третий разделительный диод 42 при срабатывании тиристора 26 конденсатор 18 поддерживаетс в разр женном состо нии. Начинаетс разр д конденсатора 16 на резистор 15, после чего отпираетс транзистор 10, пропускающий через себ зар дный импульс конденсатора 16. Отпираетс тиристор 17 и отключаетс тиристор 26. Осуществл етс периодическое включение исполнительного электродвигател до техпор , пока температура объекта регулировани не достигнет заданного значени . Если исполнительный орган при вращении электродвигател 48 в сторону уменьшени поступлени теплоносител к объекту регулировани достигнет крайнего положени и переключатс переключатели 50, импульсы с резистора 60.поступа на вход тиристора 37 сигнализатора 36. Тиристор 37 отпираетс , открыва симистор 39При этом включаетс исполнительный, аппарат (на чертеже не показан), подсоедин емый к клемме 51 Исполнительный аппарат включает аварийную сигнализацию или какую-либо охладительную систему, например вентил тор . Когда открываетс тиристор 37. отпираетс п тый разделительный диод 44, и конденсатор 16 поддерживаетс в зар женном состо нии. Поэтому транзистор 19 не отпираетс . Отключение тиристора 37 осуществл етс лишь только при срабатывании тиристора 26, т.е. снижении температуры объекта регулировани на величину зоны нечувствительности регул тора, после чего начинаетс периодическое включение исполнительного электродвигател 48, увеличивающего подачу теплоносител к объекту регулировани , и работа регул тора повто р етс . Дл повышени чувствительности и точности работы регул тора, а также расширени диапазонов регулировани периода и длительности импульсов включени электродвигател без увеличени емкости конденсаторов RC-цепей в регул тор введен генератор импульсов 21 на одноперёходном транзисторе 22 с RC-цепью 23 и 2 в цепи эмиттера. Импульсы, геиерируе мые последним с частотой, значительно превышающей частоту переключений тиристоров триггера, подаютс в цепи без транзисторов 9-12, Что позвол ет резко уменьшить ток утечки транзисторов в зоне напр жени их переключений и тем самым стабилизировать пороги срабатывани транзисторов - при увеличении посто нной времен RC-цепей, установленных на входах пороговых элементов. Предлагаемый импульсный регул тор обладает высокой точностью и стаби/ib -ностью работы. Его схема простаИ бесконтактна, что делает ее высоконадежной в работе. Устройство характеризуетс высокой чувствительностью его входное сопротивление может достигать сотен килоом. Импульсный режим работы регул тора обеспечивает устойчивое регулирование даже при значительной инерционности объекта регулировани . Изменение длительности импульсов в широких пределах. обеспечиваемое регул тором, позвол ет примен ть исполнительные электро двигатели с редукторами, имеющими различное передаточное отношение. Регул тор может найти применение в сочетании с различными датчиками сопротивлени , например фоторезисто рами, гигристорами, датчиками давлени , напр жени и т.п., в этом случае устройство обеспечит регулирование освещенности, влажности, давлени , напр жени и других величин . Формула изобретени 1. Импульсный регул тор, содержа щий датчик, источник посто нного напр жени , первый, второй и третий пороговые элементы, входи которых 92 18 соединены со средними точками соответственно первой, второй и третьей RC-цепей, а .выходы с соответствующими входами трехфазного триггера на тиристорах, выходы .которого св заны с входами соответствующих симисторов и через разделительные диоды с входами соответствующих пороговых элементов, отличающийс тем, что, с целью повышени надежности регул тора, в него введены четвертый пороговый элемент, разделительный диод и RC-цепь, средн точка которой соединена с входом четвертого порогового элемента и через четвертый разделительный диод - с входом первого порогового элемента, причем треть и четверта RC-цепи включены параллельно датчику, перва RC-цепь - параллельно источнику питани , а выводы второй RC-цепи соединены с положительным полюсом источника посто нного напр жени . 2. Регул тор по п. 1, о т л ич а ю щи и с тем, что,с целью повышени чувствительности, он содержит генератор импульсов, а пороговые элементы выполнены на однрпервходных транзисторах, базы которых подключены к выходу генератора импульсов. 3. Регул тор по п. 1, о т л и ч аю щ и -и с тем, что, с целью расширени области применени , в регул тор введены конденсатор, п тый разделительный диод, переключатель и сигнализатор, вход которого подключен к выходу первого элемента через переключатель, а выход через п тый разделительный диод - к входу второго порогового элемента и через конденсатор - к выходу трехфазного триггера на тиристорах. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Недопужко И.Г. и др. Однопереходные тpaнзиctopы. М., Энерги , 197t, С.93. The invention relates to automation and is intended to automatically control, preferably the temperature of gaseous and liquid media, and in combination with other sensors it can be used to control other non-electrically and electrical quantities. A known regulator with a threshold device on a unijunction transistor with an RC-chain in the emitter circuit of transistor ll. The known regulator does not provide the required quality. The closest in technical essence is a pulse regulator containing a sensor, a source of a given voltage, the first, second and third threshold elements whose inputs are connected to the middle points of the first, second and third RC, respectively. -circuits, and outputs - with the corresponding inputs of three-phase. a thyristor trigger, the outputs of which are connected to the inputs of the corresponding triacs and, via the separation diodes, to the inputs of the corresponding. threshold elements 2, Known controller has limited reliability, sensitivity and scope. The purpose of the invention is to increase the reliability, sensitivity and expansion of the field of application. This is achieved by introducing the fourth ones: a threshold element, a separating diode and an RC circuit, the midpoint of which is connected to the input of the fourth threshold element and through the fourth separating diode to the input of the first threshold element, and the third and fourth RC circuits are connected in parallel the sensor, the first RC circuit is parallel to the power source, and the terminals of the second RC circuit are connected to the positive pole of the constant voltage source. The 392 8 regulator has a capacitor, a fifth decoupling diode, a switch, a signaling device, whose input is connected to the output of the first element through a switch, and an output through the fifth separating diode to the input of the second threshold element and through a capacitor to the output of a three-phase trigger on the thyristors. The regulator contains a pulse regenerator, and the threshold elements are made on single junction transistors, the bases of which are connected to you: the pulse generator run. The drawing is a diagram of a pulse controller. The regulator contains a sensor 1, for example, a temperature containing a thermal e-resistor 2, forming a voltage divider with resistors 3 and 4, first, second, third, fourth threshold elements 5-8, made, for example, in the form of single junction transistors 9 -12, the first 13 and C, the second 15 and 16, the third 17 and 18, the fourth -19 and 20 RC circuits. The RC circuit contains resistors 13, 15, 17, and 19, and capacitors I, 16, 18, and 20, an impulse generator 21 made up by a transistor 22 and an RC circuit 23 and 24, a three-phase tri1- ger 25, formed by thyristors 26-28 s resistors 29-31, switching with capacitors 32 - 3 and a common resistor 35, a signaling device 36, performed on a thyristor 37, a resistor 38 and a triac 39 dividing diodes 40- j, temperature setting knob - potentiometer 45, triacs 46 and 47, executive motor 48 and off-shift capacitor 49, switch 50, actuator, connected to the output terminal e 51 and source 52 a DC voltage, formed by the transformer 53. The rectifier bridge 54, capacitor 55 of the filter, a ballast resistor 56 and zener diode 57. The base of the corresponding resistors 58-61 schihtranzistorov threshold elements potentiometers 62-65. employees for adjusting the response thresholds of the transistors. A capacitor 66 designed to protect the regulator circuit from interference, resistors serving to thermally stabilize the response thresholds of single-junction transistors, a variable resistor 71 regulating the dead band of the regulator by reducing the threshold of operation neither by transistor 5-. Resistor 72 compensating for variations in resistance values and temperature resistance coefficient of a thermistor. Powered pulse controller as follows. ... When the supply voltage is applied, the transistor 10 is opened, on which the second threshold element is made, since its emitter is connected to the power supply pole through a capacitor 16 of the second RC circuit 15 and 16 and the latter transmits a current pulse through itself, the transistor 10 and the electrode-cathode of the thyristor 27 trigger 25- With this, the capacitor 1b charge) | until the supply voltage, and the thyristor 27 is opened and held in the open position by direct current flowing through the anode circuit through the resistor 30. Simultaneously, through the second separation diode 41, the capacitor 16 is connected to the anode of the opening thyristor 27, and the capacitor 16 is maintained in charged state during the open state of the thyristor 27. When the temperature in the installation zone of the thermistor is higher than the set one, the resistance of the thermistor is small and the voltage drop across it will not When the thresholds for unlocking transistors 11 and 12. And since the first RC circuit 13 and 14 is connected directly to the power supply, the capacitor 14 is charged to a voltage at which the emitter-base junction of the transistor 9 is shifted in the forward direction, the transistor 9 ,, and the resistor 15 are discharged to the resistor 58, causing unlocking of the thyristor 28. Triac 47 is turned on and rotation of the actuating motor 48 begins in the direction of decreasing flow of the coolant to the object of regulation. At the same time, the thyristor 27 is locked by the switching capacitors 33 and 34 and the resistor 35. Simultaneously with the opening of the thyristor 28, the first separation diode 40 is unlocked and through it the resistor 15 is connected to the anode of the thyristor 28, which keeps the capacitor 14 in a discharged state, because thyristor 27, the second divider diode 41 is locked, the capacitor 16 starts to resistor 15, and (as soon as it is discharged by a voltage equal to the switch portion of the transistor 19, the latter is unlocked, causing the switch to turn on Torus 2 The thyristor 28, the Mysore switch and the electric motor are switched off again, and they are periodically turned on and off until the temperature in the sensor zone. 1 decreases to such a value as the resistance of the thermistor increases and the voltage drops across it. reaches the unlocking threshold of transistor 12. When the temperature of the control object decreases to the set value, the resistance of thermistor 2 increases and the voltage drop across it increases to a value exceeding the unlocking voltage of The transistor 12, but lower than that, is unlocked by the transistor 11 by an amount that determines the minimum dead band of the regulator. Therefore, the capacitor 20 begins to periodically charge through the resistor: the torus 19 to the voltage on the thermistor 2 and then discharges through the emitter-base transition of the transistor 12 to the resistor 61. Transistor 12 through the fourth separation diode 3 discharges the capacitor 14 and does not allow it charge through resistor 1 until the voltage of the transistor 9 is turned off. In this case, the thyristor 27 is turned on, and the executive electric motor 8 is stationary. For reliable operation of the regulator, the time constant of the fourth HC circuit 19 and 20 is chosen to be no less than an order of magnitude smaller than the time constant of the first one. HC circuit 13 and It, and the threshold. the operation of transistor 9 is set lower than the trigger threshold of transistor 12. If the controlled temperature decreases below a predetermined voltage drop across thermistor 2, it will exceed the switching voltage of transistor 11, therefore, capacitor 18 will be charged through resistor 17 to unlock voltage. transistor 11, then discharging to resistor 60, causing unlocking of the thyristor 26 and turning on the triac 46. The actuating motor 48 is turned on, providing an increase in the heat supply to the control object. With the help of switching capacitors 32 and 33 of resistor 35, thyristor 27 is closed. At the same time, the transistor 12 will periodically open through the fourth divider diode 43 connecting the emitters of the transistors 12 and 9 to discharge the capacitor 14, blocking the unlocking of the transistor 9. Simultaneously through the third divider diode 42 when the thyristor 26 is actuated nii. The capacitor 16 is discharged to the resistor 15, after which the transistor 10 is opened, which transmits a charge pulse through the capacitor 16. The thyristor 17 is turned off and the thyristor 26 is turned off. The executive motor is periodically turned on until the temperature of the control object reaches the specified value. If the actuator, when the motor 48 rotates in the direction of decreasing the flow of coolant to the control object, reaches the extreme position and switches 50 are switched, the pulses from the resistor 60. access to the input of the thyristor 37 of the alarm 36. The thyristor 37 is unlocked, opening the triac 39 This activates the actuator, the device (on drawing not shown), connected to terminal 51. The executing device activates an alarm or some kind of cooling system, such as a fan. When the thyristor 37 is opened. The fifth isolation diode 44 is opened, and the capacitor 16 is kept in the charged state. Therefore, the transistor 19 is not unlocked. The thyristor 37 is disconnected only when the thyristor 26 is triggered, i.e. lowering the temperature of the control object by the value of the insensitivity zone of the regulator, after which the periodic start of the electric motor 48, which increases the flow of coolant to the control object, begins, and the regulator is repeated. To increase the sensitivity and accuracy of the controller, as well as expanding the period control ranges and the pulse duration of the electric motor without increasing the capacitance of the RC circuit capacitors, a pulse generator 21 with an RC circuit 23 and 2 in the emitter circuit is inserted into the controller. The pulses that are geierced last with a frequency much higher than the switching frequency of the trigger thyristors are fed to circuits without transistors 9-12, which allows drastically reducing the leakage current of the transistors in the switching voltage zone and thereby stabilizing the thresholds of the transistors when the constant increases. times of RC circuits installed at the inputs of threshold elements. The proposed pulse controller has high accuracy and stable / ib-performance. His scheme is simple and contactless, which makes it highly reliable in operation. A device is characterized by a high sensitivity; its input resistance can reach hundreds of kilo. The impulse mode of the regulator ensures stable regulation even with a significant inertia of the object of regulation. The change in pulse duration over a wide range. provided by the regulator, allows the use of executive electric motors with gearboxes having different gear ratios. The regulator can be used in combination with various resistance sensors, for example, photoresistors, hygristors, pressure sensors, voltages, etc., in this case, the device will provide for the regulation of light, humidity, pressure, voltage and other quantities. Claim 1. Pulse regulator containing a sensor, a source of constant voltage, the first, second and third threshold elements, which enter 92 18 are connected to the middle points of the first, second and third RC circuits respectively, and the outputs with the corresponding inputs a three-phase trigger on thyristors, outputs which are connected to the inputs of the respective triacs and through separation diodes to the inputs of the corresponding threshold elements, characterized in that, in order to increase the reliability of the controller, a fourth p is entered into it A horn cell, an isolation diode and an RC circuit, the midpoint of which is connected to the input of the fourth threshold element and through the fourth separation diode to the input of the first threshold element, the third and fourth RC circuits are connected in parallel with the sensor, the first RC circuit is parallel to the power supply , and the terminals of the second RC circuit are connected to the positive pole of the constant voltage source. 2. The regulator according to claim 1, which concerns the fact that, in order to increase the sensitivity, it contains a pulse generator, and the threshold elements are made on single-transistor transistors, the bases of which are connected to the output of the pulse generator. 3. The regulator according to claim 1, which is based on the fact that, in order to expand the scope of application, a capacitor, a fifth isolating diode, a switch and a signaling device, the input of which is connected to the output, are inserted into the controller the first element through the switch, and the output through the fifth isolating diode to the input of the second threshold element and through the capacitor to the output of the three-phase trigger on the thyristors. Sources of information taken into account during the examination 1. Nedopuzhko I.G. and others. Single junction transients. M., Energie, 197t, p.93.
2.Авторское свидетельство СССР W , кл. G 05В 11/16, 0.02.75 (прототип).2. USSR author's certificate W, cl. G 05B 11/16, 0.02.75 (prototype).