SU947842A1 - Temperature regulator - Google Patents
Temperature regulator Download PDFInfo
- Publication number
- SU947842A1 SU947842A1 SU802952882A SU2952882A SU947842A1 SU 947842 A1 SU947842 A1 SU 947842A1 SU 802952882 A SU802952882 A SU 802952882A SU 2952882 A SU2952882 A SU 2952882A SU 947842 A1 SU947842 A1 SU 947842A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- temperature
- control
- pulse
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Temperature (AREA)
Description
Изобретение относится к термостатированию (терморегулированию).The invention relates to thermostatting (temperature control).
Известен регулятор, температуры, содержащий датчик температуры, подключенный параллельно к трем операционным усилителям, выходы которых под- 5 клочены к входам блока формирования управляющего сигнала, выход которого соединен с входом тиристорного исполнительного устройства. Этот и подоб- ](J ные регуляторы температуры имеют две и более ступени регулирования. С каждой ступенью уменьшается мощность, подводимая к нагревательному элементу, чем обеспечивается более плавный 15 подход к заданной температуре [ij.Known regulator, temperature, comprising a temperature sensor connected in parallel to the three operational amplifiers whose outputs are sub shreds 5 to the inputs of the block generating the control signal output coupled to an input of the thyristor actuator. This and similar ] (J-type temperature controllers have two or more control levels. With each step, the power supplied to the heating element decreases, which provides a smoother 15 approach to the set temperature [ij.
Однако из-за дискретности регулирования подводимой к нагревателю мощности перерегулирование остается достаточно большим. 20However, due to the discreteness of regulation of the power supplied to the heater, the overshoot remains quite large. 20
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является пропорциональный регулятор температуры, содержащий датчик температуры.Closest to the proposed technical essence is a proportional temperature controller containing a temperature sensor.
усилитель постоянного тока, нульорган, генератор пилообразного напряжения, формирователь синхронизирующих импульсов, элемент совпадения, формил рователь импульсов управления и регулирующий элемент, подключенный к нагревательному элементу. В этом терморегуляторе сигнал с датчика температуры усиливается усилителем постоянного тока. Усиленный сигнал поступает на вход нуль-органа, к второму входу которого подключен генератор пилообразного напряжения, а выход подключен к одному из вводов элемента совпадения. К второму входу элемента совпадения подключен формирователь синхронизирующих импульсов, а выход элемента совпадения подключен к формирователю импульсов управления, выход которого подключен к входу регулирующего элемента)^].a DC amplifier, a nullorgan, a sawtooth voltage generator, a synchronizing pulse shaper, a coincidence element, a control pulse shaper, and a control element connected to the heating element. In this thermostat, the signal from the temperature sensor is amplified by a DC amplifier. The amplified signal is fed to the input of the zero-organ, to the second input of which a sawtooth voltage generator is connected, and the output is connected to one of the inputs of the coincidence element. The synchronizer pulse generator is connected to the second input of the coincidence element, and the output of the coincidence element is connected to the control pulse generator, the output of which is connected to the input of the regulating element) ^].
Описанный пропорциональный регулятор температуры позволяет по мере приближения к заданной температуре плавно уменьшать мощность, подводимую к нагревательному элементу и тем самым значительно снизить перерегулирование, однако не обеспечивает высокой точности регуглирования.The proportional temperature controller described allows, as it approaches the set temperature, to smoothly reduce the power supplied to the heating element and thereby significantly reduce overshoot, but does not provide high accuracy of regulation.
Цель изобретения - повышение точности устройства.The purpose of the invention is to improve the accuracy of the device.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регулирования температуры, содержащее задатчик температуры, формирователь синхроимпульсов и последовательно соединенные датчик температуры, усилитель, компаратор, формирователь импульсов управления, регулирующий элемент и 15 нагреватель, введены последовательно соединенные вычитатель, блок памяти генератор тактовых импульсов и цифро-аналоговый преобразователь, управляющий вход которого связан с 20 выходом формирователя синхроимпульсов, первый выход - с первым входом вычитателя, второй выход - с вторым входом компаратора, выходом подключенного к управляющему входу блока 25 памяти, причем выход задатчика температуры соединен с вторым выходом вычитателя.This goal is achieved by the fact that in the device for controlling the temperature, comprising a temperature adjuster, a clock generator and a series-connected temperature sensor, an amplifier, a comparator, a control pulse generator, a control element and a 15 heater, a subtractor, a memory block, a clock generator and a digital -analog converter, the control input of which is connected to the 20th output of the clock generator, the first output - with the first input of the subtractor , the second output - with the second input of the comparator, the output connected to the control input of the memory unit 25 , and the output of the temperature setter is connected to the second output of the subtractor.
На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для регулирова- 30 ния температуры; на фиг. 2 - временные диаграммы его работы.In FIG. 1 is a functional diagram of the device for regulation of temperature 30 Nia; in FIG. 2 - time diagrams of his work.
Устройство для регулирования температуры (фиг.1) содержит задатчик 1 температуры, вычитатель 2, блок 3 памяти, генератор 4 тактовых импуль- 35 сов, цифро-аналоговый преобразователь 5, компаратор б, формирователь 7 импульсов управления, формирователь 8 синхроимпульсов, регулирующий элемент 9, нагреватель 10., датчик 11 температуры, усилитель 12.The temperature control device (Fig. 1) includes a temperature setter 1, a subtractor 2, a memory unit 3, a clock generator 4 of 35 ow, a digital-to-analog converter 5, a comparator b, a driver of control pulses 7, a clock generator 8, a control element 9 , heater 10., temperature sensor 11, amplifier 12.
Устройство для регулирования температуры работает следующим образом.A device for controlling the temperature is as follows.
В момент включения устройства регулирования цифро-аналоговый пре- 45 образователь 5 устанавливается в исходное состояние и на первом выходе его устанавливается нулевое значение кода, поступающего на первый вход вычитателя 2. На втором входе вычита- 50 теля 2 присутствует код, значение которого соответствует заданной задатчиком 1 температуре. При этом на ' выходе вычитателя 2 формируется разностный код, значение которого макси- 55 мально и соответствует разности колов заданного задатчиком 1 и нулевого с выхода цифро-аналогового преобразователя 5. Этот разностный код записывается в блок 3 памяти импульсом установки в исходное, формируемым в блок 3 памяти в первоначальный 5 момент включения устройства регулирования. Длительность импульса установки в исходное цифро-аналогового преобразователя 5 и блока 3 памяти выбирается несколько большей длительности переходных процессов, возникающих при включении устройства регулирования. С выхода блока 3 памяти записанный разностный код поступает на управляющий вход генератора 4 тактовых импульсов. Период следования тактовых импульсов (фиг.2а) на выходе генератора 4 зависит от 'значения кода на управляющем входе и при максимальном значении этого кода определяется условиемThe moment of switching control device digital-analog pre-forming 5 45 is reset and its first output is set to zero code value input to the first input of a subtractor 2. The second input of subtraction 50 of Tell 2 code is present, the value of which corresponds to a predetermined set point adjuster 1 temperature. At the same time, a difference code is generated at the 'output of subtractor 2, the value of which is maximum 55 and corresponds to the difference between the counts specified by the setter 1 and zero from the output of the digital-to-analog converter 5. This difference code is recorded in the memory block 3 by the installation pulse generated in the initial one, formed in the block 3 memory at the initial 5 moment of switching on the control device. The pulse width of the installation in the original digital-to-analog Converter 5 and the memory unit 3 is selected a slightly longer duration of transients that occur when you turn on the control device. From the output of the memory unit 3, the recorded difference code is supplied to the control input of the generator 4 clock pulses. The repetition period of clock pulses (figa) at the output of the generator 4 depends on the value of the code at the control input and at the maximum value of this code is determined by the condition
Ф _,.. Т min 2ПТ где min - минимальный период следования тактовых импульсов;F _, .. T min 2PT where min is the minimum period of the following clock pulses;
Т - период питающего нагреватель напряжения;T is the period of supply voltage to the heater;
N - разрядность цифро-аналогового преобразователя (максимальное число ступеней на выходе цифроаналогового преобразователя) .N - digit capacity of the digital-to-analog converter (maximum number of steps at the output of the digital-to-analog converter).
Формирователь 8 синхроимпульсов вырабатывает последовательность синхроимпульсов (фиг.2б) с периодом следованияТ/2, формируемый в момент перехода через ноль напряжения, питающего нагреватель 10. При питании нагревателя 10 напряжением частотой 50 Гц период следования синхроимпульсов составит 10 мс.Shaper 8 pulses generates a sequence of clock pulses (Fig.2B) with a repetition period T / 2, formed at the moment of transition through zero voltage supplying the heater 10. When the heater 10 is supplied with a voltage of 50 Hz, the repetition period of the clock pulses will be 10 ms.
Каждый синхроимпульс, поступая на управляющий вход цифро-аналогового преобразователя 5, устанавливает последний в нулевое (исходное) состояние, а по окончании синхроимпульса на первом выходе цифро-аналогового преобразователя 5 вырабатывается возрастающий с тактовой частотой, определяемой генератором тактовых импульсов 4, код, а на втором выходе возрастающее с той же тактовой частотой ступенчатое напряжение (фиг. 2в - 1) , поступающее на второй вход компаратора 6 (фиг.1). На первом входе компаратора 6 присутствует усиленный усилителем 12 сигнал с датчи5 947842 6 ка 11 температуры (фиг.2в - 2) . Компаратор 6 производит сравнение двух входных сигналов и в момент их равенства формирует на своем выходе импульс (фиг.2г) ·, поступающий на 5 вход формирователя 7 импульсов управления (фиг.1) , вырабатывающего управляющий сигнал (фиг.2д) на открывание регулирующего элемента 9 (фиг.Each clock pulse, arriving at the control input of the digital-to-analog converter 5, sets the latter to the zero (initial) state, and at the end of the clock pulse at the first output of the digital-to-analog converter 5, an increasing code is generated with the clock frequency determined by the clock generator 4, and the second output increases with the same clock frequency, the step voltage (Fig. 2B - 1), supplied to the second input of the comparator 6 (Fig. 1). At the first input of the comparator 6 there is a signal amplified by the amplifier 12 from the temperature sensor 5 947842 6 ka 11 (Figs. 2c - 2). Comparator 6 compares two input signals and, at the moment of their equality, generates a pulse at its output (Fig. 2d) · received at the 5th input of the driver 7 of control pulses (Fig. 1), which generates a control signal (Fig. 2d) to open the control element 9 (FIG.
1) , через который запитывается нагре+о ватель 10. По окончании управляющего сигнала регулирующий элемент 9 закрывается и прохождение тока через нагреватель 10 прекращается.1) through which the heater + heater 10 is fed. At the end of the control signal, the regulating element 9 is closed and the passage of current through the heater 10 is stopped.
Кроме того, импульс с выхода 15 компаратора 6 поступает на управляющий вход блока 3 памяти, по которому производится запись мгновенного значения разностного кода, соответствующего разности значений кодов 20 заданной и действительной температур во время соответствующего периода синхронизации. По мере приближения действительной температуры к заданному уровню увеличивается уровень сту- 25 пенчатого напряжения, при котором наступает равенство входных величин на входах компаратора 6, что приводит к увеличению фазового сдвига импульса на выходе компаратора 6 от- 30 носительно синхроимпульса. Кроме того, увеличение фазового сдвигаЦ>(фиг.2г) по мере приближения к заданной температуре вызывается уменьшением крутизны ступенчатого напряжения на выходе цифро-аналогового преобразователя 5, что является следствием уменьшения частоты следования импульсов на выходе генератора 4 тактовых импульсов. Уменьшение частоты тактовых импульсов происходит вследствие уменьшения значения разностного кода, поступающего на управляющий вход генератора 4 тактовых импульсов с выхода блока 3 памяти. По мере приближения к заданной температуре значение разностного кода стремится к нулевому. При этом период следования тактовых импульсов стремится к величине т р- Т so 1 max = — 2N ’In addition, the pulse from the output 15 of the comparator 6 is supplied to the control input of the memory unit 3, by which the instantaneous value of the difference code corresponding to the difference between the values of the codes 20 of the set and actual temperatures is recorded during the corresponding synchronization period. As the actual temperature approaches the predetermined level increases stu- 25-step level voltage at which the input quantities occurs equality at the inputs of the comparator 6, which leads to an increase in the phase shift pulse at the output of the comparator 30 in relative 6 The relative clock. In addition, an increase in the phase shift C> (Fig. 2d) as it approaches the set temperature is caused by a decrease in the steepness of the step voltage at the output of the digital-to-analog converter 5, which is a consequence of a decrease in the pulse repetition rate at the output of the 4-pulse generator. The decrease in the frequency of clock pulses occurs due to a decrease in the difference code supplied to the control input of the generator 4 clock pulses from the output of the memory unit 3. As you approach the set temperature, the value of the difference code tends to zero. In this case, the repetition period of clock pulses tends to the value of t p - T so 1 m ax = - 2N '
т.е. увеличивается в N раз по отно-.those. increases N times relative to.
1 шению к начальному значению'? mi η , Следовательно максимальная длительность нарастания ступенчатого напря- 55 жения на выходе цифро-аналогового преобразователя 5 стремится к ве личинеТ/2, т.е.к величине периода синхронизации. 1 to the initial value '? mi η, therefore a maximum duration of 55 The stresses increase stepwise zheniya output digital-to-analog converter 5 tends to lichineT ve / 2 t.e.k magnitude synchronization period.
Увеличение фазового сдвига импульсов на выходе компаратора 6 за счет уменьшения крутизны ступенчатого напряжения на выходе цифро-аналогового преобразователя 5 в сочетании с обычным фазовым регулирования позволяет изменять крутизну нарастания температуры от максимальной в начальный момент разогрева до минимальной крутизны в момент выхода температуры на заданный уровень, что сокращает время разогрева при минимальном перерегулировании,.An increase in the phase shift of the pulses at the output of the comparator 6 due to a decrease in the steepness of the step voltage at the output of the digital-to-analog converter 5 in combination with the usual phase control allows you to change the steepness of the temperature rise from the maximum at the initial moment of heating to the minimum steepness at the moment the temperature reaches the specified level, which Reduces warm-up time with minimal overshoot.
Использование устройства для регулирования температуры с автоматическим регулированием крутизны нарастания температурного импульса в сборочном оборудовании микроэлектронного производства позволяет сократить время сборочных операций при высокой точности поддержания температурных режимов технологического процесса.The use of a temperature control device with automatic control of the steepness of the temperature pulse in the assembly equipment of microelectronic production allows to reduce the time of assembly operations with high accuracy of maintaining the temperature conditions of the technological process.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802952882A SU947842A1 (en) | 1980-07-10 | 1980-07-10 | Temperature regulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802952882A SU947842A1 (en) | 1980-07-10 | 1980-07-10 | Temperature regulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU947842A1 true SU947842A1 (en) | 1982-07-30 |
Family
ID=20906936
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802952882A SU947842A1 (en) | 1980-07-10 | 1980-07-10 | Temperature regulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU947842A1 (en) |
-
1980
- 1980-07-10 SU SU802952882A patent/SU947842A1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR900003681B1 (en) | Electrically commutated variable speed compressor control system | |
US4189093A (en) | Apparatus for regulating the temperature of a compartment or space | |
KR870000629A (en) | Clock thermostat | |
US4587883A (en) | High resolution control system for a pressure-responsive positioning device | |
SU947842A1 (en) | Temperature regulator | |
JPH07507650A (en) | How to control the operating part that electrically controls the flow rate | |
GB939265A (en) | Measurement and control of constituent chemical potentials | |
US2929980A (en) | Transistorized acceleration time rate delay circuit for direct current motor speed controller | |
SU1352470A1 (en) | Digital temperature regulator | |
SU840837A1 (en) | Temperature regulating device | |
JP2019082913A (en) | Temperature control device and method | |
SU877491A1 (en) | Device for adjusting temperature | |
FR2436337A1 (en) | Control of temp. inside building - is effected by controller with inputs from internal and exterior temperature probes | |
SU840838A1 (en) | Two-position regulator | |
JPS58165104A (en) | Adjuster | |
SU832538A1 (en) | Temperature regulating device | |
JPH0160850B2 (en) | ||
SU1115019A1 (en) | System for adjusting furnace temperature | |
SU750433A1 (en) | Pulsed regulator | |
SU769489A1 (en) | Variable-structure pneumatic regulator | |
SU415394A1 (en) | ||
SU862124A1 (en) | Integrated circuit temperature regulator | |
SU1345178A1 (en) | Programmed-control device | |
JPS61226803A (en) | Process control device | |
SU881705A1 (en) | Temperature regulator with boosted heating |