Регулятор температуры

 

Изобретение относится к технике автоматического регулирования температуры и может быть использовано в прецизионных системах термостатирования. Цель изобретения - повышение динамической точности регулирования по информации, получаемой от термозависимости кварцевого генератора. Указанная цель достигается путем компенсации динамической составляющей сигнала термозависимости генератора на основе измерения скорости изменения температуры с помощью дополнительного датчика температуры. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

isi)s G 05 D 23/19

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4467795/24-24 (22) 28.06.88 (46) 23.07.90. Бюл. № 27 (71) Харьковский политехнический институт им. В.И. Ленина (72) А,В. Дюков (53) 621.555.6(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1328800, кл. G 05 D 23/19, Титце У., Шенк К. Полупроводниковая системотехника. — M.: Мир, 1982, с. 489.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1197035, кл. Н 03 В 5/32, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹490100,,кл. G 05 О 23/19, 1975.

Изобретение относится к технике автоматического регулирования температуры и может быть использовано в прецизионных системах термостатирования.

Цель изобретения — повышение динамической точности регулирования.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма, поясняющая его работу.

Устройство (фиг. 1) содержит термозависимый генератор 1 с кварцевым датчиком

2 температуры, опорный генератор 3, фазовый детектор 4, смеситель 5, усилитель 6 мощности, нагреватель 7, датчик 8 температуры, дифференциатор 9, узел 10 выделения модуля сигнала, первый управляемый по частоте генератор 11, счетчик 12 импульсов, цифроаналоговый преобразователь 13, узел

14 определения полярности сигнала, узел

15 сброса, сумматор 16 и второй управляемый по частоте генератор 17.

„„ / „„1580333 А1 (54) РЕГУЛЯТОР ТЕМПЕРАТУРЫ (57) Изобретение относится к технике автоматического регулирования температуры и может быть использовано в прецизионных системах термостатирования. Цель изобретения — повышение динамической точности регулирования по информации, получаемой оттермозависимого кварцевого генератора, Указанная цель достигается путем компенсации динамической составляющей сигнала термозависимого генератора на основе измерения скорости изменения температуры с помощью дополнительного датчика температуры. 2 ил.

Устройство работает следующим образом.

В момент включения разность частот генераторов 1 и 3 соответствует разности заданной и фактической температур объекта. На выходе смесителя 5 появляется сигнал ошибки, усиливаемый усилителем 6 мощности, который воздействует на нагреватель 7, вызывая уменьшение ошибки в системе регулирования. Объект начинает разогреваться, при этом частота сигнала на выходе термоэависимого генератора 1 определ я ется фа о мул ой.

f. =f. +, .а; Т" +а (1)

dt . где fa — номинальная частота;

ai — коэффициенты разложения статической характеристики кварцевого резонатора;

Т вЂ” отклонение температуры кварцевого резонатора от номинальной;

1580333 а — температурно-динамический коэффициент частоты.

Наличие в сигнале датчика динамической составляющей, пропорциональной скорости изменения измеряемой температуры, приводит к повышению динамических ошибок и затягиванию переходного процесса регулирования. Компенсация динамической составляющей осуществляется на основе введения в контур управления дополнительного сигнала, пропорционального скорости изменения температуры.

Сигнал, пропорциональный скорости изменения температуры, формируется путем дифференцирования в дифференциаторе 9 сигнала с датчика 8 температуры. Модуль этого сигнала определяет сигнал на выходе узла 10 выделения модуля сигнала, а знак— сигнал на выходе узла 14 определения полярности сигнала. На счетный входсчетчика

12 импульсов поступают импульсы, формируемые управляемым по частоте генератором 11, с частотой, пропорциональной абсолютной величине сигнала на выходе дифференциатора 9. Счетчик 12 импульсов при переполнении автоматически сбрасывается в нулевое состояние. Поэтому на выходе цифроаналогового преобразователя

13 формируется пилоообразный сигнал, частота которого пропорциональна величине, а полярность определяется знаком скорости изменения температуры объекта регулирования (фиг, 2б). Этот сигнал управляет фазовым сдвигом импульсов на выходе второго управляемого по частоте генератора 17 относительно импульсов на выходе термозависимого генератора 1 в контуре, образованном блоками 4, 16, 17. При этом амплитуда пилообразного сигнала выбирается такой, чтобы максимальный сдвиг фаз указанных сигналов равнялся 360 . В результате на выходе управляемого генератора 17 формируется импульсный сигнал, частота которого отличается от частоты на выходе термозависимого генератора на ве личину, пропорциональную скорости изменения температуры, а знак отличия частот определяется направлением изменения

5 температуры. Это, при соответствующем выборе коэффициента передачи дифференциатора 9, позволяет осуществить полную компенсацию динамической составляющей сигнала на выходе термозависимого генера10 тора 1. При малых значениях скоростей изменения температуры сигнал компенсации отключается узлом 15 сброса, удерживающим счетчик 12 импульсов в нулевом состоянии.

Формула изобретения

Регулятор температуры, содержащий термозависимый генератор с кварцевым

20 датчиком температуры и последовательно соединенные опорный генератор, смеситель, усилитель мощности и нагреватель, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической точности, он до25 полнительно содержит фазовый детектор, узел определения полярности сигнала, узел сброса, а также последовательно соединенные датчик температуры, дифференциатор, узел выделения модуля сигнала, первый уп30 равляемый по частоте генератор, счетчик импульсов, цифроаналоговый преобразователь, сумматор и второй управляемый по частоте генератор, связанный выходом с вторым входом смесителя и первым входом

35 фазового детектора, выход которого подключен к второму входу сумматора, при этом выход термоэависимого генератора связан с вторым входом фазового детектора, а выход дифференциатора подключен к

40 знаковому входу цифроаналогового преобразователя через узел определения полярности сигнала, второй выход которого соединен с входом сброса счетчика импульсов через узел сброса.

1580333 (n-1) ижпуисоЮ

Фиг.2

Составитель В.Заводский

Редактор Н.Рогулич Техред М.Моргентал . Корректор M.Ñàìáîðñêàÿ

Заказ 2011 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101