Многоканальное устройство для регулирования температуры
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОП HCAHHE
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДИПЛЬСТВУ
Опубликовано 250680. Бюллетень 9 23
Дата опубликования описания 250680 (51)М. Кл.
G 05 D 23/19
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий (53) УДК 621,555.6 (088. 8) (72) Авторы изобретения
В,Ф.Андрейченко, О.П,Дьяков и И.М.Ц1ербаков (71) Заявитель
{54) МНОГОКАНАЛЬНОЕ VCTPOACTBO
ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ
Изобретение относится к области автоматики и может быть использовано для регулирования температуры;
Известна многоканальная система регулирования температуры, содержащая генератор импульсов, усилитель, измерительные схемы с задатчиками и термодатчиками, усилитель мощности и ключи (1) .
Однако эта система обладает недостаточно высоким быстродействием, что приводит к снижению точности регулирования температуры, а также сравнительно низкой надежностью, обусловленной использованием элект- !5 ромеханических коммутационных и исполнительных элементов, Известно также устройство для Регулирования температуры, содержащее измерительные схемы с датчиками тем- 20 пературы и нагреватели, подключенные к усилителям, блоки фиксации недогрева и перегрева, блоки контроля мощности, логические блоки основного и резервного каналов (2). 25
К недостаткам указанного устройства необходимо отнести большой объем аппаратуры и большое потребление мощности, обусловленное автономностью работы его каналов. 30
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является многоканальное устройство для регулирования температуры, содержащее генератор импульсов, усилитель мощности и установленные в каждом канале нагреватель, датчик температуры, включенный в плечо резистивного моста,диагональ которого подключена к входу усилителя, выход которого соединен через первый ключ и блок смещения с входом широтно-импульсного модулятора, вторые входы широтно-импульсных модуляторов и управляющие входы первых ключей объединены и соединены с выходом генератора импульсов (3).
Недостатком известного устройства является сравнительно невысокая надежность, обусловленная большим количеством силовых элементов в исполнительных устройствах, а также значительное потребление энергии, Целью изобретения является повышение надежности и сокращение потребляемойй энергии .
Указ анна я цель достигаетс я тем, что в него введены инвертор и элемент
ИЛИ и в каждый канал введены второй ключ и элемент памяти, причем выходы широтно-импульсных модуляторов подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен через усилитель мошности с последовательно соединенными н каждом канале первой обмоткой элемента памяти и нагревателем, вторая обмотка элемента памяти соединена через второй ключ с выходом усилителя, а управлявшие входы вторых ключей об ъеди н ены и соединены через инвертор с выходом генератора импульсов.
На чертеже дана структурная cxe à предлагаемого устройства.
Многоканальное устройство для регулирования температуры содержит генератор 1 импульсов, усилитель 2 мошИости и установленные н каждом канаЛе нагреватель 3, датчик 4 темпера= туры, включенный в плечо резистивного моста 5, диагональ которого подключена ко входу усилителя б, выход которого соединен через гервый ключ
7 и блок 8 смешения с входом широтноимпульсного модулятора 9, вторые входы широтно-импульсных модуляторов и управляющие входы первых ключей 7 объединены и соединены с выходом ге- 25 нератора 1 импульсон, инвертор 10, :элемент ИЛИ 11 и в каждый канал вве:дены второй ключ 12 и элемент памяти 13, причем выходы широтно-импульсных модуляторов 9 подключены к соот- 3Q ветстнуюшим входам элемента илИ 11, выход которого соединен через усилитель 2 мощности с последовательно соединенными в каждом канале первой обмоткой элемента памяти 13 и нагревателем 3, вторая обмотка элемента
13 памяти соединена через второй ключ 12 с выходом усилителя 6, а упранляюшие входы вторых ключей объединены и соедин ены через ин верт ор
10 с выходом генератора импульсов 1.
Устройство для регулирования температуры работает oледуюшим образом, Если температура и объектах отличается от заданной, то на входы усилителей б поступают сигналы, величи- 45 на которых прямо пропорциональна отклонению температуры от номинального значения, Устройство работает в двух ремени ях: режиме записи и режиме регули- () ровани я, Режим записи соответствует интервалам времени, когда на выходе генератора 1 нет импульса.
При наличии импульсов на выходе генератора 1 устройстно работает н режиме регулирования, B режиме з аписи вслед ст вие отсутствияя импульса на выходе генератора
1 через иннертор 10 открываются вторые ключи 12, Усиленный сигнал с выходов усилителей 6 через вторые ключи 12 поступает на вторые обмотки элементов памяти 13, К моменту записи сердечники элементов памяти 13 находились в насыщенном состоянии -ВВ,65
Поскольку время записи определяется паузой между импульсами и являетс я постоянным, изменение индукции в сердечниках элементов памяти 13 прямо пропорционально сигналу на выходе усилителей 6, а следовательно, отклонению температуры от номинального значения, Причем сердечники перемагничива ютс я только от си гнала рассогласовани я одной полярности, соот ветст вуюшей температуре, превышаюшей номи— нальное значение.
Таким образом, к моменту поступления импульса (началу режима регулирования) сердечники элементов памяти 13 находятся в различных состояниях, зависящих от температуры об:-ектов регулирования.
В режиме регулирования первые ключи 7 открываются импульсами генератора 1. Одновременно генератор 1 импульсов запитывает широтно-импульсные модуляторы 9.
Си гн ал, пр опорци он аль ный от клон ению температуры с выходов усилителей б через первые ключи 7 поступает в блоки 8 смешения, в которых осушествляется суммирование сигналов с постоянным напряжением. Суммированные сигналы поступают на первые входы широтн:;--импульсных модуляторов 9, Ввеце -.ие блока 8 смешения позволяет обеспечить подачу мошности в объекты усилителем 2 мошности при отсутствии ".игнала рассогласования с резистивного моста 5, что позволяет уменьшить статическую сшибку ° Выходы широт н о-импульсных модул я торов 9 подключены к усилителю 2 мошности через элемент ИЛИ 11, При этом на нход усилителя 2 мошности поступает сигнал от широтно-импульсного модулятора 9, имеюшего н данный момент наибольшую длительность импульса.
Сигнал с выхода усилителя 2 мошнос ти через первые обмотки элементов 13 памяти поступает на нагреватели 3 объектов регулирования.
При этом среднее значение тока, проходяшего через нагреватели 3, будет опредеяяться состоянием сердечHHI В предлагаемом многоканальном устройстве для регулирования температуры B качестве исполнительного устройства используется обший усилитель мошности. Использование обшего исполнительного устройства позволяет существенно повысить надежность благодаря уменьшению количества силовых элементов, работаюших в наиболее тяжелых режимах, Высокая точность регулирования температуры обеспечивается введением элементов памяти, позноляюших ре74 2894 гули ровать мощность в объе ктах пропорционально их температуре, Сравнительно небольшие размеры указанных элеМентов памяти и применение общего усилителя мощности позволяет уменьшить на 30% объем и вес предлагаемого многоканального устройства для регулирования температуры при снижении потребляемой энергии на 25-30% по сравнению с известным устройством для восьми объектов регулировани я.! Формула изобретения Многоканальное устройство для регу-15 лирования температуры, содержащее генератор импульсов, усилитель мощности и установленные в каждом канале нагреватель, датчик температуры, включенный в плечо резистивного моста, 7О диагональ которого подключена к входу усилителя, выход которого соединен через первый ключ и блок смещения с входом широтно-импульсного модулятора, вторые входы широтно-импульсных модуляторов и управляющие входы первых ключей объединены и соединены с выходом генератора импульсов,отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и снижения потребляемой энергии, в него введен инвертор и элемент ИЛИ и в каждый канал введены ключ и элемент памяти, причем выходы широтноимпульсных модуляторов подключены к соответствующим входам элемента ИЛИ, выход которого соединен через усилитель мощности с последовательно соединенными в каждом канале первой обмоткой элемента памяти и нагревателем, вторая обмотка элемента памяти соединена через второй ключ с выходом усилителя, а управляющие входы вторых ключей объединены и соединены через инвертор с выходом генератора импульсов, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Эйгенборт В..И. Многоканальные регуляторы технологических процессов. М,, ЭнеРгиЯ," 1974, с,106-111. 2. Авторское свидетельство СССР у 419858, кл, G 05 D 23/19, 1972, 3. Авторское свидетельство СССР 9 426223, кл ° G 05 D 23/19, 1971 (прототип), 742894 Составитель В, Крюков Редактор Н. Данилович Техред А. Щепанская Корректор М. Демчик Филиал ППП Патент, г,ужгород, ул, Проектная, 4 Заказ 792б/2 Тираж 95á Подписное BHИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д,4/5
