Устройство для регулирования температуры

 

Изобретение относится к системам автоматического регулирования температуры в замкнутых объемах с малой тепловой инерцией. В устройство, содержащее опорный и термочувствительный автогенераторы, частоты которых сравниваются на смесителе, выходной сигнал подается на формирователь импульсов , а выходной сигнал опорного автогенератора поступает на вход управляемого делителя частоты, с целью повышения быстродействия введены регистр сдвига и два одновибратора. При этом выходные сигналы управляемого делителя частоты и формирователя импульсов поступают на вход регистра, выходной сигнал которого обрабатывается дешифратором, выходы которого через одновибраторы подключены к входам исполнительного элемента, управляющего двухсекционнь1м нагревателем. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4 С 05 D 23/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4052912/24-24 (22) 07.03.86 (46) 07.08.87. Бюл. № 29 (72) В.Е.Шубин, А.И.Титов и В.К.Гришаков (53) 621.555.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 490100, кл. G 05 D 23/19, 1973.

Авторское свидетельство СССР № 1241205, кл. G 05 D 23/19, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к системам автоматического регулирования температуры в замкнутых объемах с малой тепловой инерцией. В устройство, содержащее опорный и термочувствительный автогенераторы, частоты которых сравниваются на смесителе, выходной сигнал подается на формирователь импульсов, а выходной сигнал опорного автогенератора поступает на вход управляемого делителя частоты, с целью повышения быстродействия введены регистр сдвига и два одновибратора.

При этом выходные сигналы управляемого делителя частоты и формирователя импульсов поступают на вход регистра, выходной сигнал которого обрабатывается дешифратором, выходы которого через одновибраторы подключены к входам исполнительного элемента, управляющего двухсекционным нагревателем.

1 ил.

132880

35

45

Изобретение относится к системам автоматического регулирования температуры в замкнутых объемах с незначительной тепловой инерцией и, в частности, предназначено для термостатирования радиотехнической аппаратуры.

Цель изобретения — повышение быстродействия °

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит опорный 1 и термочувствительный 2 генераторы, смеситель 3, управляемый делитель 4 . частоты, задатчик 5, формирователь

6 импульсов, регистр 7 сдвига, дешифратор 8, однсейбраторы 9 и 10, исполнительный элемент 11 и нагреватель 12, при этом. Bb opbI опорного 1 и термочувствительного 2 генераторов соединены с входами смесителя 3, выход которого соединен через формирователь

6 с информационным входом регистра 7 сдвига, первый, второй и третий выходЫ которого соединены с соответствую- 25 щими входами дешифратора 8. Выход опорного генератора 1 дополнительно соединен с первым входом управляемого делителя 4 частоты, другой вход которого соединен с выходом задатчика

5, а выход управляемого делителя 4 частоты соединен с тактовым входом регистра 7 сдвига, а первый и второй выходы дешифратора 8 через соответствующие вибраторы 9 и 10 соединены с входами исполнительного элемента

11, выход которого соединен с нагре(вателем 12, а выход формирователя 6 соединен с четвертым входом дешифратора 8.

В состав регистра 7 сдвига входят три последовательно включенных триггера 13-15, информационный вход регистра 7 сдвига соединен с D-входом первого триггера 13, тактовые входы трех триггеров объединены и являются тактовым входом регистра 7, прямые выходы первого 13, второго 14 и инверсный выход третьего 15 триггеров являются соответствующими выходами регистра 7 сдвига.

В состав дешифратора 8 входят два элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 16 и 17, инвертор 18 и два элемента И 19 и 20.

Первые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ являются первым и вторым входом дешифратора 8, вторые входы тех же элементов объединены и являются третьим входом дешифратора, выход перво0 2 го элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соединен с первыми входами элементов И 19 и

20, выход второго элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 17 соединен с вторыми входами элементов И, причем для первого элемента И 19 непосредственно, а для второго элемента И 20 — через инвертор 18, третьи входы первого и второго элементов И обьединены и являются четвертым входом дешифратора, нагреватель 12 выполнен двухсекционным и содержит секции 21 и 22.

Устройство работает следующим образом.

Сигналы =с опорного 1 в термочувствительного 2 генераторов поступают на входы смесителя 3, где выделяется разностный по частоте сигнал, одно временно сигнал опорного генератора 1 поступает на вход управляемого делителя частоты, коэффициент деления которого задается задатчиком 5. Сигнал с выхода смесителя 3 поступает на вход формирователя 6, который формирует прямоугольные импульсы, поступающие одновременно на П-вход первого три гера 13, входящего в состав регистра 7, и на четвертый вход дешифратора 8.

В исходном состоянии частота разностного сигнала зависит от температуры в рабочем объеме термостатируемого объекта, причем эта частота ниже частоты, поступающей на тактовый вход

l регистра 7 сдвига. По мере прогрева термостатируемого объема частота разностного сигнала приближается к частоте, снимаемой с выхода управляемого делителя частоты, и при достижении в контролируемом объеме заданной температуры, частота сигнала, поступающего на тактовый вход регистра 7, должна быть ровно в четыре раза выше частоты, поступающей с выхода смесителя 6, а назначение дешифратора 8 зафиксировать момент, когда частоты входных сигналов находятся в указанном соотношении. В этом случае на выходах дешифратора 8 нет никаких сигналов, а на нагревателе 12 поддерживается мощность подогрева, соответствующая минимальной температуре (режим слабого, медленного остывания).

В случае, если частота сигнала с формирователя 6 больше указанного соотношения незначительно (режим слабого перегрева), то на выходах регистра 7 и входах дешифратора появляется такая

1328

3 комбинация кодов, при которой на вход одновибратора 10 поступают редкие импульсы, которые проходят на второй вход исполнительного элемента .5

11 и на короткое время выключают сек- цию 22 нагревателя,. обеспечивающую минимальную мощность подогрева, температура в контролируемом объеме начинает падать быстрее. Если температура в заданном объеме значительно вьппе заданной, то импульсы на вход одновибратора поступают настолько часто, что одновибратор не успевает возвратиться в исходное состояние, секция 22 полностью отключается и подогрев прекращается.

Если частота на входе регистра 7 и дешифратора 8 ниже необходимой (режим слабого недогрева), то на входе одновибратора 9 появляются редкие импульсы, и с помощью одновибратора 9 сигналом по первому входу исполнительного элемента 11 подключается секция 21 нагревателя. При значи- 25 тельном недогреве импульсы на входе . одновибратора 9 появляются настолько . часто, что этот одновибратор не успевает возвратиться в исходное состояние, и форсирующая подогрев секция 3р

21 нагревателя включена постоянно, обеспечивая быстрый нагрев термостатируемого объема, и только при четком равенстве входных сигналов 4:1 на соответствующих входах регистра 7 на

35 исполнительный элемент 11 не поступа. ет никаких сигналов, и нагреватель 12 работает в режиме медленного остывания при минимальной мощности подогрева.

Поскольку указанные соотношения на,входах регистра 7 и дешифратора 8 для сигналов сохраняются на любых частотах, то регулируя с помощью управляемого делителя 4 частоту опор- 45 ного сигнала, можно регулировать в достаточно широких. пределах. рабочую температуру в заданном термостатируемом объеме.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение быстродействия за счет

4 повышения крутизны преобразования входных сигналов и фазового детектирования значения температуры, соответствующей заданной, может применяться с датчиками температуры при повышении частоты от температуры и также при понижении частоты датчика от понижения температуры, для этого необходимо только отслеживать за согласованным подключением первого и второго выходов дешифратора 8, и устанавливать с помощью управляемого делителя частоты сигнал на входе регистра 7 выше или ниже частоты сигнала на входе формирователя 6, Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее опорный и термочувствительный автогенераторы, последовательно соединенные смеситель и формирователь импульсов, управляемый делитель частоты, задатчик, дешифратор, исполнительный элемент и нагреватель, причем выход опорного автогенератора подключен к одному тактовому входу управляемого делителя частоты, управляющий вход которого связан с выходом задатчика, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, устройство содержит регистр сдвига и два одновибратора, а нагреватель выполнен двухсекционным,. причем выход управляемого делителя частоты соединен с тактовым входом регистра сдвига, информационный вход которого связан с выходом формирователя импульсов и одним из входов дешифратора, другие выходы которого подключены к соответствующим выходам регистра сдвига, а выходы дешифратора через соответствующие одновибраторы связаны с входами исполнительного элемента, параллельно выходам которого подключена одна из секций нагревателя, а другая секция нагревателя соединена с одним из выходов исполнительного элемента и шиНОЙ IIHT&HHH.

1328800

Н2

Составитель Г.Крейман

Техред N. Ходанич

Корректор Л. Бескид

Редактор О. Головач

Тираж 863 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Заказ 3488(50

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4