Устройство для регулирования температуры

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 1981958 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 20.02.81 (21) 32517561 18-24с присоединением заявки № (5l)M. Кл.,G05i) 23/19

1ЬвуларствюпвЮ квиитет

СССР йо делам изабрвтеиий и откритий (23) Я риоритет

Опубликовано 15.12.82. Бюллетень № 46 (Щ УДК621.555. .6(088.8) Дата опубликования описания l5.12.82 (72) Авторы изобретения

В. К. Дьтбский и A. Н. Корнич, rk

У

Ф

Харьковское опытно-конструкторское бюро. автоматики

Научно-производственного объединения «Химавтоматика" (?1) Заявитель (54) УСТРОЕЕСТВО ДЛ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ

Изобретение относится K автомати-. ческому регулированию температуры, а именно к регулированию температуры в термостатах кристаллизаторов в процессе выращивания монокристаллов.

Известны регуляторы температуры„ реализующие широтном импульсный метод управления исполнительным элементом, что позволяет повысить точность регулирования Е 1 ).

Однако достаточно высокую точность поддержания температуры, необходимую при выращивании монокристаллов, можно получить, сочетая комбинированный принцип регулировании и широтно-импульсный метод управления исполнительным элементом.

Наиболее близким по своей технической сущности к предлагаемому является устройство для регулирования температуры, содержащее последовательно соединенные формирователь импульсов и счетчик, последовательно соединенные задатчик температуры и элемент сравнения, к другим входам которого подключены все разряды счетчика, последовательно соединенные первый датчик температуры и триггер, ко второму входу которого подключен старший разряд счетчика, а также последовательно соединенные элемент ИЛИ с подключенным к его первому входу вторым датчиком температуры, генератор импульсов с подключенным к его второму входу третьим датчиком температуры, усилитель .мощности и исполнительный элемент P2) .

Недостатки устройства - снижение т точности регулирования при воздействии возмущения в виде изменения напряжения питания нагревателей и трудность настройки параметров регулятора в этих условиях.

Цель изобретения — повышение точности устройства при действии возмущения по напряжению питания и упрощение настройки устройства.

Ф

981958

УказаIГная цель дОстигаотсЯ тем, что устройство содержит элемент И, первьгй и второй входы которого соединены со=ответственно с выходами триггера и элемента сравнения, а выход — co вторым входом элемента ИЛИ.

На чертеже представлена структурная схема устройства для регулирования температуры

Устройство содержит задатчик 1 тем= пературы, формирователь 2 импульсов, первый 11GTHик 3 температурьГ; элемент

4 сравнения, счетчик 5, трчггер 6, элемент И,ГГИ 7, второй датчик 8 температуры, генератор 9 импульсов, третий I5 ,датчик 10 температурь1, усилитель 1 1 ллогцност. л,, 1гсг1011нггтеггьн1:ггл блок 12. обьекг рег- .111,pOGGÖHH Г3 11 Q,HBMB."IÒ г Г 1 4

",у c 1 p0éñ 1110 ра бо 1 аст c:-га Дуго1гтгг г О бр&:.—. 0. Л.

Прямоугольные импульсы частотой ,".Г =50 Гц с выхода формирователя 2 импуги сов поступают на вход 4-х разрядно:.го счст"-UIrG 5 импульсов, в результате чего входная частота делится на 166, р т.е. нв. выходе счетчика формируготся времеггпые такты длительностью Т=16--= . r

:=-320 мс. Быходы разрядов с"гз.;-= лка 5 импульсов со едицепы со входами з лемепта 4 с авнепня, ка другие входы которого: одаготся сигналы 1<0@8 сформгг-. роваiITII r B зада 1ЧИКОГ Л 1 TBIvlIIBpGТ 1 ры. Иа. выходе з JIB xIBHTG 4 сравнения формируioTOЯ ггрямоуголг=,кг..ге импульс-:.-,i, следугошпе с частотой г =-, 1 уровень которых сс-Ответствует логическ01л 1, G 11лительность определяется кодом HG выходе за"датлика 1 температуры и может измепятг, ся дискретно в соответствии с форллулой О =N.— =ИТ =ГГ 20гггс, (4) и f c с где — длительность импульса на гл выходе элемента 4 сравнения;

Г г- Ог 1 6 число, двОичный код кОто-. рого сформирован задат-, чиком 1 температуры;

1 = ОГгг, — частота источника переС менного напряжения.

Сигнал логической " 1" на выходе элемента 4 сравнения является сигналом управления по возмущению, так как не зависит от значения измеряемой теллпературы, а определяется только задатчиком 1 Этот сигнал поступает íà первьгА вход элемента И 14 и появляется на его выходе с частотой =1О/3Я,поскольку второй вход элемента И 14 соединен с выходом старшего разряда счет-= чика 5 пллпульсов через трггггер 6, работаюгцик в режггме деления частоты HG два. K первому входу триггера 6 подсоединен первый датчик 3 температуры такилл образом, что если он замкнут, триггер 6 работает в режилле деления частоты и на выходе элемента И 14 присутствует сигнал управления, соотвествуюпгий ровно половине того значения мощности, которое задано задатчикол l. Всгги первый датчик 3 температу= ры размыкается, что означает появление сигнала по отклонению, деление частоты триггером 6 прекращается, и на выходе элемента И 14 появляется сигнал управления, соответствующий полному значению мощности заданному задатчиком 1.. Такггм образом, соотношение между сигналом по отклонению и полHIiM сигналом управления равно 50% ,прч лгобом значении параметра наi стройки, определяемого задатчиком 1.

Даггьнейший алгоритм работы устройства аналогичен известному (2) .

Использование предлагаемого устройства позволяет получить постоянное зггачение коэффициента ггропорпиональности К Р=0,5, характеризугошего соотношение между сигналом управленля по отклонекгпо и по возмушениго при IcOMбглнггровангго л принципе управления. Реализация такого. алгоритма работы устройства повышает точность поддержанич температуры при условиях воздействия возмущений в виде колебаний напряжения питания нагревателей, и упрощает настройку регулятора, Особенно в сл;.-Гае программного регулирования.

Улучшение качества регулирования, достигается незначительными аппаратурными затратами в основном изобретекии (введение дополнительного эле.мента И), наряду с сохранением остальных функциональных возлложностей, присущих протот1шу.

Формула изобретения

Устройство для регулирования температуры, содержащее последовательног соединенные формирователь импульсов и счетчик, последовательно соединенные задатчик температуры и элемент сравнения, к другим входам которого подключены все разряцы счетчика, последовательно соединенные первый датчик температуры и триггер, ко второму входу которого подключен старший разряд счетчика, а также последовательно соединенные элемент ИЛИ с подключенным к его первому входу вторым датчиком температуры, генератор импульсов с подключенным к его второму входу тре« тьим датчиком температуры, усилитель мощности и исполнительный элемент, о т л и ч э ю щ е е с я тем, что, с

I целью повышения точности устройства

° при действии возмущения по напряжению питания и упрощения настройки, 6 устройство содержит элемент И, первый и второй входы которого соединены соответственно с выходами триггера, и элемента сравнения, а выход — со вторым входом элемента ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 394763, кл. G059 23/19, 1973.

2. АвторскоЬ свидетельство СС(Р № 796809, кл. 0053 23/19, 1977 (прототип).

Составитель А. Корнич

Редактор А. Долинич Техред М.Тенер Корректор H. Буряк

Заказ 9709/66 Тираж 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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