Регулятор температуры

 

Изобретение относится к автоматическому регулированию, в частности к системам автоматического регулирования температуры. Целью изобретения является повышение надежности и помехоустойчивости регулятора температуры. Новым в регуляторе температуры является наличие сумматора-вычитателя, двух накопительных конденсаторов, четырех ключей, буферного элемента и характер связей указанных элементов с остальными элементами, что позволило исключить обычное усиление полезного сигнала, несущего информацию об изменении температуры, и реализовать накопление полезного сигнала во времени. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ FIGHT СССР (21) 4382888/24-24 (22) 22.02.88 (46) 07. 11.89. Бюл. Ф 41 (72) В.А. Касаткин (53) 621.555.6(088.8) (56) Патент Франции P 2109181, кл. G 05 D 23/00, 1972.

Технологическое описание климатической камеры типа "Табай". Япония, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Р 920635, кл. С 05 D 23/19, 1982. (54) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к автоматическому регулированию, в частности

Изобретение относится к области автоматического регулирования, в частности к системам автоматического регулирования температуры, и предназначено для использования в климатических камерах, термостатах и других теплотехнических установках.

Цель изобретения — повышение надежности и помехоустойчивости устройства за счет упрощения конструкции, исключения усиления и осуществления накопления полезного сигнала . во времени.

На фиг. 1 представлена структурная схема регулятора температуры; на фиг. 2 — диаграммы, поясняющие работу регулятора температуры.

Регулятор температуры (фиг. 1) содержит последовательно соединенные генератор 1 импульсов, термочувствительный мост 2, сумматор-вычитатель 3 (по неинвертирующему входу}, „„Я0„„1520495 А1 (gD 4 G 05 D 23/19 к системам автоматического регулирования температуры. Целью изобретения является повышение надежности и помехоустойчивости регулятора температуры. Новым в регуляторе температуры является наличие сумматоравычитателя, двух накопительных кон,а денсаторов, четыреФ ключей, буферного элемента и характер связей указанных элементов с остальными элементами, что позволило исключить обычное усиление полезного сигнала, несущего информацию об изменении температуры, и реализовать накопление полезного сигнала во времени. 2 ил. буферный элемент 4 и исполнительный элемент 5. Выход сумматора-вычитателя 3 через первый ключ 6 и второй ключ 7 подключен к первому накопительному элементу 8 и второму нако- р пительному элементу 9 соответственно, а инвертирующий вход сумматоравычитателя 3 — к первому накопитель- р ному элементу 8 и второму накопитель- р ному элементу 9 через третий ключ 10 и четвертый ключ 11 соответственно.

При этом вторые выводы накопительных элементов 8 и 9 объединены и подключены к шине "Земля".

Регулятор работает в двухтактном режиме. Пусть в первом такте ключи

6, 7, 10 и 11, управляемые генератором 1 импульсов, находятся в состоя- нии, указанном на фиг. 1, т.е. ключи

6 и 11 замкнуты, а ключи 7 и 10 раразомкнуты.

1520495

Ксли температура объекта отли ;на от заданной, то термочувствительный мост 2, возбужденный генератором 1 импульсов, выдает сигнал рассогласования U, который поступает на неинвертирующий вход сумматора-вычитателя 3. Сумматор-вычитатель 3 работа-, ет без усиления с коэффициентом передачи, равным +1 по неинвертирующему входу и -1 по инвертирующему.

В течение первого такта на неинвертирующем входе сумматора-вычитателя 3 приложено напряжение +О (фиг. 2), а на инвертирующем входе— нулевой потенциал с накопительного элемента 9 через замкнутый ключ 11.

Поэтому на выходе сумматора-вычитателя 3 оказывается напряжение +U, ко.торое через 3 ByTbM KI 6 Вр о- 2Î жено к накопительному элементу 8, Накопительнь»й элемент Я запоминает это напряжение +U до следующего такта.

Во втором такте работы регулятора ключи 6, 7, 10 и 11, управляемые генератором 1 импульсов, изменяют свое состояние на противоположное, т.е. ключи 7 и 10 замыкаются, а ключи 6 и 11 размыкаются. В этот момент на неинвертирующем входе сумматора-вычитателя 3 оказывается напряжение -U (фиг. 2), а на инвертирующем,входе +U прикладывается через замкнутый ключ 10 с накопительного .элемента 8. В результате действия двух напряжений на выход:. сумматора-вычитателя 3 оказывается напряжение

-20 . Это напряжение во время второго такта приложено через замкнутый

® ключ 7 к накопительному элементу 9, который запоминает напряжение, равное -20, до следующего такта. . С началом третьего такта ключи б, 7, 10 и 11 возвращаются в состоя45 ние, указанное на фиг. 1. С этого момента на неинвертирующем входе сумматора-вычитателя 3 действует, как и в первом такте, напряжение +У зато на инвертирующем входе оказыва50 ется напряжение -20, приложенное от накопительного элемента 9 через замкнутый ключ 11. Поэтому на выходе сумматора-вычитателя 3 оказывается напряжение +3U,, которое прикладывается через замкнутый ключ 6 к накопительному элементу 8. Накопительный элемент 8 запоминает напряжение

+30 до следующего такта.

Этот процесс накопления полезного сигнала продолжается до напряжения насыщения (физически возможного уровня) сумматора-вычитателя 3. При этом сигнал U имеет ту же фазу и часьы» тату, что и маломощный сигнал разбаланса термочувствительного моста 2.

Напряжение U „„ с сумматора-вычитателя 3 подается через буферный элемент 4 на исполнительный элемент 5.

Буферный элемент 4 представляет собой повторитель напряжения с большим входным сопротивлением (пе менее

1 мРм). Большое входное сопротивление обеспечивает развязку по току между накопительными элементами 8 и 9 и исполнительным элементом 5.

Исполнительный элемент 5 завершает процесс регулирования, воздействуя непосредственно на объект.

Он представляет собой ключевую (релейную) схему, которая осуществляет необходимые включения (выключения) нагревателя или холодильника для поддержания заданного температурного режима.

Формула изобретения

Регулятор температуры, содержащий генератор импульсов, подключенный к входу термочувствительного моста и к управляющим входам первого и второго ключей, первый накопительный элемент и исполнительный элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и помехоустойчивости, в регулятор введены сумматор.-вычитатель, буферный элемент, третий и четвертый ключи, управляющие входы которых связаны с выходом генератора импульсов, и второй накопительный элемент, при этом неинвертирующий вход сумматоравычитателя подключен к выходу термочувствительного моста, а инвертирующий вход через третий и четвертый ключи — к первым выводам первого и второго накопительных элементов соответственно, вторые выводы накопительных элементов объединены и подключе/ ны к шине "Земля „ выход сумматора вычитателя подключен через первый и второй ключи к первым выводам первого и второго накопительных элементов соответственно, а также непосредственно к входу буферного элемента, выход которого связан с входом исполнительного элемента.

1520495

Составитель Л. Птенцова

Техред А.Кравчук

Корректор M. Максимишинец

Редактор В. Данко

Заказ 6757/49 Тираж 788 Подписное

ВНИИПИ 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