Устройство для регулирования температуры

 

В. Ф. Андрейченко и О. П. Дьяков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано в сис- темах термостатирования.

Известно устройство для регулирования температуры, содержащее чувствитель5 ный элемент, магнитный усилитель, распределитель, источник форсирующего напряжения (1).

Однако указанное устройство для регулирования температуры не позволяет получить высокой точности регулирования в режиме стабилизации температуры, пос- кольку в нем регулирование производится в релейном режиме.

Наиболее близким по технической сущ- 15 ности к предложенному является устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные источник форсированного разогрева, коммутатор и нагреватель, последовательно соединенные регистр сдвига и программный блок, датчик, включенный в первое плечо резистивного измерительного моста, к диагонали которого подключены первые два входа усилителя, третий вход которого соединен с источником эталонного сиг нала, а выход-с вторым входом коммутатора P2).

Однако это устройство имеет низкую точность.

Цель изобретения — повышение точности устройства.

Это достигается тем, что в него вве« дены ключи, ограничительные резисторы, блок компенсации статической ошибки и генератор импульсов. Выходы первых трех ключей подсоединены к четвертому входу усилителя, выход которого подключен к последовательно соединенным четвертому ключу, пятому ключу, регистру сдвига и ко входу программного блока, выходы которого подключены соответственно к первому входу первого ключа, первому и второму входам второго ключа, первому входу третьего ключа, третьему входу коммутатора, второму входу четвертого ключа, второму входу регистра сдвига. В1орой вход первого ключа сое27 4 ся переключение программы форсированного разогрева в программном блоке 15 и изменение сигналя, компенсирующего статическую ошибку усилителя 9. При достижении входным сигнапом величины близкой к нулю сигнал на выходе усилителя 9 уменьшается, ключ 17 закрывается, отключая генератор импульсов 19 от регистра сдвига 20. При этом в программном блоке 15 устанавливается программа форсированного разогрева, соответствующая окружающей температуре с учетом сопротивления нагревателя 2, а в блоке компенсации статической ошибки 16 устанавливается сигнал компенсирухпций статическую ошибку при данной окружающей температуре. Из программного блока 15 выдается сигнал на сброс регистра сдвига 20, отключение ключа 18, отключение ключа 13 и подключение нагревателя 2 через коммутатор нагрузки 14 к источнику форсированного разогрева 21.

Открывается ключ 12, и к усилителю 9 подключается программа форсирующего разогрева объекта 1 регулирования. Ре зистивный измерительный мост возвращается в исходное состояние, и объект

1 начинает ускоренпо разогреваться до рабочей температуры, У правляюшим сигналом для работы программного блока 15 служит выходной сигнал усилителя 9. При достижении объектом 1 регулирования рабочей температуры ключ 12 выключается, отключая от усилителя 9 программу форсированпого разогрева. Ключом 11 к усилителю 9 подключается блок компенсации статической о1пибки 16, из которого выдается сигнал, пропорциональный окружающей температуре для компенсации статической ошибки. Устройство работает теперь и режиме стабилизации рабочей температуры.

Устройство работает следующим образом.

При включении усилитель 9 выдает сигнал в программный блок 15. При этом программный блок 15 открывает ключи

13 и 18. Через открытый ключ 13 к четвертому входу усилителя 9 подключается нагреватель 2. Через дополнительную обмотку усилителя 9 начинает протекать ток, пропорциональный сопротивлению нагревателя 2. Через ключ. 18 выходной сигнал усилителя 9 открывает ключ

17 и с генератора импульсов 18 на регистр сдвига 20 подаются импульсы. При атом с выхода регистра сдвига 20 подаются сигналы, подключающие к резистору 6 поочередно ограничительные резисторы 8 до тех пор; пока напряжение на входе усилителя 9 не станет близким к нулю. Одновременно с подключением ограничительных резисторов 8 производитТаким образом, при работе предложенного устройства вначале производится измерение температуры окружающей среды и сопротивления нагревательного элемента, в соответствии с которыми выбирается программа форсированного разогрева и величина компенсации статической ошибки, что дает возможность повысить точность регулирования температуры. Точность регулирования температуры повышается также за счет работы измерительного моста при измерении окружающей температуры на начальном участке характеристики т.е. при сигналах близких K нулю.

3 6964 динен с выходом блока компенсации статической ошибки. Второй вход третьего ключа соединен с нагревателем. Второй вход пятого ключа соединен с выходом генератора импульсов. Выходы регистра сдвига соединены со входами блока компенсации статической ошибки и с управляющими входами других ключей, включенных последовательно с ограничительными резисторами параллельно второму 1О плечу резистивного измерительного моста.

Структурная схема устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит расположенные 15 в объекте 1 регулирования нагреватель

2 и датчик температуры 3, включенный

8 первое плечо резистивногэ измеритель-! чого моста, состоящего из резисторов 43. Параллельно резистору 6 через пле- 20 чи 7 подключены резисторы 8. Диагональ резистивного измерительного моста связана со входами усилителя 9, третий вход которого соединен с источником 10 эталонного сигнала,а четвертый вход через ключи 11-13 соединен с нагревателем 2 и коммутатором нагрузки 14-, программным блоком 15 и с блоком компенсации статической ошибки 16. Выход усилителя 9 связан с нагревателем 2

30 через коммутатор нагрузки 14, а с ключем 17 - через ключ 18 . Генератор импульсов 19 соединен с регистром сдвига 20 через ключ 17. К коммутатору нагрузки 14- подключен источник форси35 рованного разогрева 21.

5 696

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержашее последовательно соединенные источник форсированного разогрева, коммутатор и нагреватель, последовательно соединенные регистр сдвига и программный блок, датчик, включенный в первое плечо резистивного измерительного моста, к диагонали которого подклю-1О чены первые два входа усилителя, третий вход которого соединен с источником эталонного сигнала, а выход - с вторым входом коммутатора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности устройства, в него введены ключи, ограничительные резисторы, блок компенсации статической ошибки и генератор импульсов, причем выходы первых трех ключей подсоединены к четвертому входу усилителя, выход которого подключен к последовательно соединенным четвертому ключу, пятому ключу, регистру сдвига и ко входу программного блока, выходы которого подключены соответственно к

427 первому входу первого ключа, первому и второму входам второго ключа, первому входу третьего ключа, третьему входу коммутатора, второму входу четвертого ключа, второму входу регистра сдвига, второй вход первого ключа соединен с выходом блока компенсации статической ошибки, второй вход третьего ключа соединен с нагревателем, второй вход пятого ключа соединен с выходом генератора импульсов, выходы регистра сдвига соединены со входами блока компенсации статической ошибки и с управляюшими входами других ключей, включенных последовательно с ограничительными резисторами параллельно второму плечу резистивного измерительного моста.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 273548, кл. G 0533 23/24, 1968.

2, Авторское свидетельство СССР № 485427, кл. G05 З 23/19, 1973 (прототип).

ЦНИИПИ Заказ 6765/47

Тираж 10 15 Подписное

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4