Регулятор

 

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть применено в автоматических устройствах поддержания заданного значения физической величины, например температуры Цель изобретения - упрощение регулятора с сохранением точности и стабильности регулирования . Цель достигается тем, что в регуляторе, содержащем измерительный мост, одним из плеч которого является резистивный датчик, а к одной из диагоналей моста подключен усилитель, выход усилителя соединен с другой диагональю моста, что приводит к возникновению электрических автоколебаний при отклонении регулируемой величины от заданного значения 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s1)s G 05 В 11/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4616369/24 (22) 07.12.88 (46) 30.11.91. Бюл. N 44 (71) Научно-производственное объединение

"Сибирский государственный научно-исследовательский институт метрологии" (72) Э.А.Абросимов и С.С.Баталов (53) 62 — 50(088.8) (56) Термостабилизатор. Журнал Американского института физики "Review of

:scientific . Instruments", N. 9, 1981, с.124. (54) РЕГУЛЯТОР (57) Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть

Изобретение относится к системам автоматического управления и может быть применено в автоматических устройствах поддержания заданного значения физической величины, например, температуры.

Цель изобретения — упрощение регулятора с сохранением точности и стабильно.сти регулирования.

На чертеже представлена схема регулятора.

Регулятор содержит измерительный мост 1, состоящий из вторичной обмотки 2 трансформатора, резистивного датчика 3, огра ничител bk ых резисторов 4, 5, подстро-, ечного конденсатора 6, а также операционный усилитель 7, первый накопительный конденсатор 8, усилитель 9 мощности, исполнительное устройство 10, первичную обмотку трансформатора 11, второй накопительный конденсатор 12, масштабЫ2 1695262 А1 применено в автоматических устройствах поддержания заданного значения физической величины, например температуры.

Цель изобретения — упрощение регулятора с сохранением точности и стабильности регулирования. Цель достигается тем, что в регуляторе, содержащем измерительный мост, одним из плеч которого является резистивный датчик, а к одной из диагоналей моста подключен усилитель, выход усилителя соединен с другой диагональю моста, что приводит к возникновению электрических автоколебаний при отклонении регулируемой величины от заданного значения. 1 ил. ный резистор 13,, третий накопительный конденсатор 14. i

П ри заданной температуре выше темпей ратуры окружающей среды при отклонении регулируемой температуры от номинально- О го значения в сторону повышения, т.е. в "О нерегулируемую сторону, нагреватель от- (Jl ключен полностью и объект регулирования остывает естественным образом до задан- ( ной температуры. В случае равенства (или превышения) регулируемой величины относительно заданной в плечах измерительно- с го моста 1 тока нет, так как нет переменного, :Ф напряжения на выходе усилителя 7. Когда регулируемая величина становится, например, ниже заданной, нарушается баланс измерительного моста 1. Он соединен c .. входом усилителя и обратной связью таким образом, что при отклонении регулируемой величины от заданной либо в сторону понижения, либо в сторону повышения (зависит

1695262 от конкретного применения) обратная связь становится положительной, а при отклонении в другую сторону — отрицательной (особенность мостовых схем), При положительной связи возникают 5 электрические автоколебания, Напряжение этих колебаний с выхода усилителя 7 поступает на питание измерительного моста 1 через обратную связь, Напряжение с выхода конденсатора 8 10 подается на вход усилителя 9 мощности, нагрузкой которого является исполнительное устройство 10. Под действием исполнительного устройства 10 отклонение регулируемой величины от заданного значения уменьшает- 15 ся, Баланс моста 1 восстанавливается и прекращаются электрические автоколебания..

При отрицательной обратной связи автоколебания невозможны, 20

В случае необходимости двустороннего регулирования регулятор настраивается так, чтобы при равенстве регулируемой и заданной величины мост был сбалансирован не полностью, следовательно, амплиту- 25 да электрических колебаний будет на некотором среднем уровне. Тогда отклонение регулируемой величины в одну сторону приводит к увеличению амплитуды колебаний, в другую — к уменьшению, . 30

При уменьшении степени затухания электрических колебаний термостабилизатор переходит в релейный режим. При отклонении регулируемой температуры, в сторону понижения сразу начина|атся элек- 35 трические колебания с большой амплитудой, в сторону повышения — колебаний нет, Соответственна нагреватель либо включен на полную мощность, либо выключен, как при двухпозиционном регулировании. 40

Обратная связь осуществляется через трансформатор, на первичную обмотку 11 которого подается переменное напряжение возникающих автокалебаний с выхода усилителя 7 через резистор 13 и конденсатор 45

12, Обмотки трансформатора включены в схему таким образом, чтобы при уменьшении сопротивления датчика 3 (при понижении температуры) обратная связь становилась положительной, 50

В этом варианте сигнал с усилителя через конденсатор 8 подается непосредственно на ввод усилителя мощности (например, на повторитель) без корректирующего устройства.

В данном варианте регулятора осуществляется статический закон регулирования. так как амплитуда автоколебаний а соответственно ток нагревателя, пропорциональны отклонению регулируемой емпературы от заданной. Эту же схему можно исгользовать для регулирования других величин в тех случаях, когда возможно применение тензодатчика, Предлагаемый автоматический регулятор позволяет значительно упростить схемы регуляторов с измерительными мостами переменного тока при сохранении их преимуществ па тачнас и. Это расширяет сферу применения регуляторов высокой точности.

Формула изобретения

Регулятор, содержащий измерительный мост, в первое и второе плечи которого включены соответственно резистивный датчик параметра и два паследсвательна соединенных ограничительных резистора, а два других смежных плеча образованы вторичной обмоткой трансформатора, средняя точка которой подсаединена к шине нулевога потенциала, а крайние выводы соединены с внешн 1Mvi выводами подстроечного конденсатора, общий вывод которого подключен к общему выводу резистивного датчика параметра и первого ограничительного резистора, а измерительная диагональ Моста па,"..кл ачена к входу операционного усилителя, выход которого через первый накопительный конденсатор подключен к последовательно соединенным усилителю мощности и исполнительному устройству, о т л и ч а io шийся тем, что, с целью упрощения регулятора с сохранением точности и стабильности регулирования, в него введены масштабный резистор и два накопительных элемента, при этом первичная обмотка трансформатора первым выводом соединена с выходом операционного усилителя через последовательно соединенные второй накопительный конденсатор, масштабный резистор, третий накопительный конденсатор подключен параллельно первичной обмотке трансформатора, а второй вывод первичной обмотки трансформатора соединен с шиной нулевого потенциала

1695262

Составитель Б.Нефедова

Редактор И.Касарда Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Шароши

Заказ 4161 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Узггород, уа. Гагарина. 101