Устройство для регулирования температуры

 

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано в различных устройствах для автоматической стабилизации температуры, в частности в технологическом оборудовании производства полупроводниковых приборов. Цель изобретения - повышение точности поддержания заданного значения температуры. Указанная цель достигается скачкообразным уменьшением амплитуды релейного регулирующего воздействия после окончания процесса форсированного разогрева объекта регулирования. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (д) 4 6 05 Р 23/19

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (57) Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано в различных устройствах для автоматической стабилизации температуры, в частности в технологическом оборудованиипроиэвод ства полупроводниковых приборов. Цель изобретения †повышен точности поддержания заданного значения температуры, Укаэанная цель достигается скачкообразным уменьшением амплитуды релейно.го регулирующего вбздействия после окончания процесса форсированного ра.зогрева объекта регулирования. 3 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4334494/24-24 (22) 26,11,87 (46) 30.11. 89. Бюл. Р 44 (72) И.Ю,Мишин (53) 621.555.6 (088;8) (56) Установка осажпения диэлектрических пленок УВП-2М. техническое описание и инструкция по эксплуатации ДЕМ2, 030.027, Авторское свидетельство СССР

У 1076882, кл, G 05 D 23/19, 1984.— прототип, (54),УСТРОЛСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ TEMIIEP АТУРЫ

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано в устройствах для автоматической стабилизации тем:пературы, в частности, в технологическом оборудовании производства полупроводниковых приборов, Цель изобретения — повышение точности термостатирования устройства для регулирования температуры.

На фиг. 1 изображена функционапьная схема устройства для регулирования температуры; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства; на фиг, 3 — схема шины "Сброс".

Устройство для регулирования температуры содержит задатчик 1 и датчик 2 температуры, элемент 3 сравнения, первый 4 и второй 5 RS-триггеры, усилитель 6, симистор 7, источник 8 питания, нагреватель 9, формирователь 10 импульсов, элемент 2 И"НЕ 11, оптрон

„.80„„3525688 А1

12, первый 13 и второй 14 масштабные С резисторы и шину "Сброс" 15.

Устройство для .регулирования тем- пературы работает следующим образом, При включении питания второй RSтриггер 5. с помощью RC-цепочки шины

"Сброс" 15 (см.фиг. 3) приводится в нулевое состояние и на его прямом выходе формируется сигнал "0", Этот сиг- 1 1 нал запирает светодиод оптрона 12, М фотодиод оптрона не освещается и со- М противление его р-и-перехода во много раз больше величины сопротивления первого резистора 13, Коэффициент передачи отрицательной обратной связи усилителя 6 определяется суммарной величиной сопротивлений первого 13 и второго 14 резисторов, При этом коэф" фициент усиления регулятора — максимальный, Сигналы с эадатчика 1 и датчика 2 температуры поступают на элемент.

3 сравнения (фиг, 2а), который осу1525688

Ществляет сравнивание и усиление раз остного сигнала управляющего первым

- тригг ером 4 (фиг, 2б), При температуре объекта регулировая меньше заданной на выходе элемен5

Ira 3 сравнения формируется ".0", который переключает первый RS-триггер в единичное состоянце (фиг. 2в), Сигнал ."1" с прямого выхода первого RS-триг- !О гера 4 поступает на первый вход элемента 2И-НЕ 11 и Hà S-вход второго

-триггера 5, не изменяя его состояЯ °

На второй вход элемента 2И-НЕ 11 риходит имиуиьсы (фиг. 2г), аыраба1ваемые формирователем импульсов 10 в конце каждого периода синусоиды (фиг. 2д) источника 8 питания.

В это же время на вход усилителя 6 поступает сигнал (фиг, 2е) "1" с выхода первого RS-триггера 4 ° Этот сигнал усиливается усилителем 6 и открывает. симистор 7 в начале каждого . периода синусоиды. 25

На фиг. 2ж показано изменение напряжения на нагревателе 9. Сигнал на, правляющем электроде симнстора 7, а следовательно, и ток через него равны максимальному значению, что обеспечивает форсированный разогрев объек" .та, Импульсы с выхода элемента 2И-НЕ. 11 ,. (фиг. 2з} поступают на В-вход первого

ВЯ-триггера 4, но не опрокидывают его, так как единичное состояние поддерживается уровнем "0" на его S-входе.

При заданном разогреве объекта ре,гулирования, т.е. при равенстве на-! пряжений с задатчика 1 и датчика 2 тем" 40 пературы, на входе элемента сравнения

3 формируется сигнал "1". Первый RSтриггер 4 опрокидывается импульсом с выхода элемента 2И-НЕ 11, На прямом выходе первого ВЯ-триггера 4 формиру- 45 ется сигнал "0", который запирает элемент 2И-НЕ 11, опрокидывает в единичное состояние второй ВЯ-триггер 5 и через усилитель 6 мощности закрывает симистор 7, отключая нагреватель 9 от источника 8 питания, Сигнал 1 с выи р1 50 хода второго RS-триггера 5 открывает светодиод оптрона 12, Фотодиод оптрона 12 начинает освещаться, его сопротивление уменьшается практически до

55 нуля и шунтирует первый резистор 13, С этого момента коэффициент отрицательной обратной связи увеличивается, так как теперь он определяется только величиной сопротивления второго резистора 14. При этом коэффициент усиления регулятора уменьшается в несколько раз, С этого момента начинается режим статирования объекта регулирования.

Через некоторое время, когда температура объекта регулирования понизится и станет меньше заданной, на выходе элемента сравнения 3 появляется сигнал "0", который устанавливает первый RS-триггер 4 в единичное состояние, Сигнал "1" с его выхода через усилитель 6 открывает симистор 7 и подкпючает нагрузку 9 к источнику

8 питания. Однако за счет того, что коэффициент усиления регулятора мал, симистор 7 открывается не полностью и амплитуда напряжения на нагревателе ограничена (фиг. 2ж), За счет поддержания температуры с помощью малой амплитуды напряжения уменьшается перерегулирование и повышается точность статирования.

В исходное состояние второй.RSтриггер может вернуться только после повторного включения питания, Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее датчик и задатчик температуры, подключенные выходами к входам элемента сравнения, связанного своим выходом с S-входом первого

RS-триггера, между выходом и R-входом . которого включен элемент 2И-НЕ, последовательно соединенные своими выводами симистор, нагреватель и источник питания, второй вывод которого связан с вторым выводом симистора через общую шину, усилитель, выход котОрого подключен к управляющему электроЯ симистора, формирователь импульсов, связанный своим входом с первым выводом источника литания, а выходом — с вторым входом элемента 2И-НЕ, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности, оно содержит второй

RS-триггер оптрон и последовательно соединенные первый н второй масштабные резисторы, включенные между входом и выходом усилителя, причем светодиод оптрона включен между выходом второго RS-триггера и общей шиной, фотодиод оптрона подключен параллельно первому масштабному резистору, R5 1525688 6 вход второго RH-триггера подключен к гера подключен к S-входу второго RSшине "Сброс", а выход первого НЯ-триг- триггера и входу усилителя, 1525688

Составитель В. 3 авадский

Техред М.Дидык Корректор О. Кравцова

Редактор Л. Пчолииская, 3 1каз 7226/44 Тираж 788 Подписное

В1 ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101