Двухпозиционный регулятор температуры с предварением

 

ДВУХПОЗЩИОННЫЙ РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ С ПРЕДВАРЕНИЕМ, содержащий источник постоянного напряжения , выход которого подключен к входу мостового преобразователя температуры с термометром сопротивления в одном плече, а в диагональ мостового преобразователя температуры включен усилитель, выход которого связан с входом усилителя мощности, выходом соединенного с нагревателем и ключевой элемент отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности точностных характеристик устройства, в него введены элемент задержки, -триггер, резистор, элемент И, согласующий элемент, стабилизатор тока и резисторный оптрон, первый вьшод излучателя которого подключен к общей шине, второй вьшод - к выходу стабилизатора тока, вход ко .орого связан с выходом ключевого элемента, вход последнего Соединен с выходом источника / . постоянного напряжения и первым выводом фоторезистора резисторного . : оптрона, а второй вывод фоторезистора связан с вьшодсм термометра сопротивления, источник постоянного напряжения подключен к входу элемента задержки, выход которого подключен к входу установки в О D-триггера , прямой выход которого (Л связан с вторьм входом элемента И, а инверсный выход - с входом установки в 1 D-триггера, D-вход которого через резистор подключен к выходу источника постоянного напряжения , счетный вход - D-триггера связан с первым входом элемента И и выходом усилителя, а выход элемента И через согласующий элемент соедиэо о х нен с управляюпщм входом ключевого элемента. i:n ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (l)) ())4 G 05 D 23/19

Q //., OllHCAHHE ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

r10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3705150/24=24 (22) 27.02.84 (46) 23.09.85. Вюл. )»» 35 (72) Е.А. Алексеев и А.В. Дюков (53) 621..556.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 327455, кл. G 05 D 23/20, 1970. .Авторское свидетельство СССР

Ф 706837, кл. G 05 D 23/20, 1977. (54)(57) ДВУХПОЗИЦИОННЫЙ РЕГУЛЯТОР

ТЕМПЕРАТУРЫ С ПРЕДВАРЕНИЕМ, содержащий источник постоянного напряжения, выход которого подключен к входу мостового преобразователя температуры с термометром сопротивления в одном плече, а в диагональ мостового преобразователя температуры включен усилитель, выход которого связан с входом усилителя мощности, выходом соединенного с нагревателем и ключевой элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности точностных характеристик устройства, в него введены элемент задержки, D-триггер, резистор, элемент И, согласующий элемент, стабилизатор тока и резисторный оптрон, первый вывод излучателя которого подключен к общей шине, второй вывод — к выходу стабилизатора тока, вход ко.орого связан с выходом ключевого элемента, вход последнего соединен с выходом источника Яостоянного напряжения и первым выводом фоторезистора резисторного оптрона, а второй вывод фоторезистора связан с выводом термометра сопротивления, источник постоянного напряжения подключен к входу элемента задержки, выход которого подключен к входу установки в "0 » В.-триггера,- прямой выход которого связан с вторым входом элемента И, а инверсный выход — с входом установки в " 1" D-триггера, D-вход которого через резистор подключен к выходу источника постоянного напряжения, счетный вход — D-триггера связан с первым входом элемента И и выходом усилителя, а выход элемента

И через согласующий элемент соединен с управляющим входом ключевого элемента.

1180855

Изобретение отн<.<.ится к технике автоматического регулирования температуры и может быть использовано в термостатах, инкубаторах и т.д.

Целью изобретения является повышение стабильности точностных характерисч%к устройства.

На фиг. 1 показана блок-схема предлагаемого регулятора; на фиг.2 диаграммы изменения напряжения источ-1О ника переменного напряжения, изменение регулируемой температуры во времени с источником переменного напряжения и без него, но с введенными в устройство стабилизатором тока и резисторным оптроном; на фиг. 3 — схема исполнительного элемента.

Устройство содержит мостовой преобразователь.. 1 температуры с тер-2О мометром 2 сопротивления в одном из плеч, источник 3 постоянного напряжения, усилитель 4, исполнительный элемент 5, ключевой элемент 6, стабилизатор 7 тока и резисторный оптрон 8 25

Исполнительный элемент 5 (фиг.3) содержит D-триггер 9, элемент И 10, согласующий элемент 11, элемент 12 задержки, усилитель 13 мощности и нагреватель 14. Оптрон 8 содержит излучатель 15 и фоторезистор 16 (фиг, 1) . Исполнительный элемент 5 содержит также резистор 17.

Устройство работает следующим об— разом.

При включении величина заданного значения температуры превышает фак— тическую температуру, пропорционально которой изменяется сопротивление термометра 2 соп отивления. В этом слу- 40 чае на выходе мостового преобразователя 1 температуры имеется напряжение, усиливаемое усилителем 4, исполнительный элемент 5 срабатывает и коммутирует нагреватель. По дости- 45 женин заданной температуры исполнительный элемент 5 отпускает и нагреватель отключается. При последующем включении одновременно с включением нагревателя замыкается контакт клю- 5Î чевого элемента 6 и через излуча— тель резисторного оптрона 8 начинает протекать постоянный ток от источника 3 постоянного напряжения, при этом ток имеет стабильные харак- 55 теристики во времени, так как он стабилизируется стабилизатором 7 тока.

Освещаемый светам, фоторезистор резисторного оптрона 8 изменяет свое сопротивление, несколько шунтируя то сопротивление мостового преобразователя 1 температуры, которое подключено первой клеммой к выходу источника 3 постоянного напряжения, а второй клеммой — к клемме термометра 2 сопротивления, в результате чего отключение исполнительного элемента 5 происходит раньше, так как шунтирование упомянутого выше сопротивления эквивалентно увеличению сопротивления термометра 2 сопротивления, за счет чего амплитуда автоколебаний (погрешность регулирования) уменьшается.

Таким образом, предлагаемая схема реализует двухпозиционный регулятор с предварением, при этом значительно повышена стабильность точностных характеристик регулятора по сравнению с точностными характеристиками известного устройства, так как на точность предложенного устройства не оказывают влияния колебания напряжения сети. Регулировкой тока стабилизатора 7 тока добиваются необходимой точности устройства.

В предлагаемом устройстве источник 3 постоянного напряжения собирается по любой известной схеме.Стабилизатор 7 тока собирается на полевом транзисторе. В качестве усилителя 4 применяется любая схема на операционном усилителе серий К

163

Ключевой элемент 6 представляет собой любое реле, например РЭС-49 и т.д. Резисторный оптрон 8 может быть любого типа, например ОЭП-1 и др. Термометр 2 сопротивления может быть любым, например TCM-239 и т,д.

Исполнительный элемент работает следующим образом.

При включении устройства на счетном входе D-триггера 9 формируется перепад из "0" в "1", íî D-триггер

9 не переключается, так как на его входе установки в "0" присутствует импульс сброса, снимаемый с выхода элемента 12 задержки, принудительно удерживающий В-триггер 9 в нулевом состоянии, при котором с пер— ваго его выхода снимается нулевой потенциал, запирающий элемент И 10.

При каждом поступлении 1 на вход исполнительного элемента,5 срабатывает усилитель 13 мощности и включается нагреватель 14, При вторичном поступлении перепада из "0" в "1" на вход исполнительного элемента 5

D-триггер 9 перебрасывается, при этом на его втором выходе формируется 0, который принудительно удерживает D-триггер 9 в этом состоянии; на первом выходе D †триггера 9 сформирована "1", поэтому элемент И 10 постоянно открыт по своему второму входу, и импульсы, прикодящие на его первый вход, постоянно проходят на вход согласующего элемента 11, с выхода которого сиг- налы управляют работой ключевого элемента 6.

Следовательно, предлагаемая схема исполнительного элемента 5 обеспечивает его работу, описанную выше в описании работы блок-схемы устройства.

В схеме исполнительного элемента

5 в качестве D-триггера 9 используется микросхема К155ТИ2, усилитель 13 мощности собирается по любой известной схеме. Элемент 12 задержки собирается по .известной схеме, состоящей из резистора, конденсатора и двух инверторов. В качестве согласующего элемента 11 применяется

10 транзисторный каскад, собранный,о схеме с общим-эмиттером, нагрузкой которого служит обмотка реле ключевого элемента 6.

Предлагаемое устройство используется в инкубаторе для разведения домашней птицы, поддерживая темперао туру в объекте управления 37,5 С, :и при своей простоте обладает высокими и стабильными точностными характеристиками.

Йети а 0

re

1 8д Р

Фиэ. J

Составитель Л.Птенцова

Т е хр ед Л. Мике ш Корректор И. Муска

Редактор Г. Волкова

Заказ 5923/46 Тираж 862 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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