SU888082A1 - Регул тор температуры - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области приборостроени , может быть использо вано дл  точной поддержки заданной температуры, закреплени  изображени  электрофотографических аппаратов и применено в любой области техники, где требуетс  высока  стабильность поддержани  температуры.

Известен регул тор температуры, содержащий задатчик температуры, датчик температуры, формирователь управл ющих импульсов и исполнительный орган 1 .

Недостатками такого регул тора температуры  вл ютс  температурна  нестабильность управл ющих фазовых сигналов и по вление ударных токов в момент максимального напр жени  на нагрузке (нагревателе) при включении тиристора. Кроме того, возникающие ударные токи служат источником радиопомех и чем больше ток нагрузки, тем больше радиопомехи, дл  устранен ни  которых требуютс  дополнительные

фильтры, что усложн ет наладку и увеличивает габариты устройства. При. включении тиристора в момент максимального напр жени  может увеличитьс  критическа  скорость нарастани  тока (даетс  по справочникам). Это может вывести тиристор из стро , поэтому следует выбирать более мощный тиристор, чем требует коммутируема  нагревательна  установка.

10

Наиболее близким по технической , сущности к изобретению  вл етс  регул тор температуры 2, в котором термочувствительный мост, св занный со входом аналого-цифрового преобра зовател  (АЦП), управл ет включенным последовательно с нагревателем симисторным исполнительным органом.

Claims (2)

1. Недостатком данного устройства  вл етс  то, что работу триака (симистора ) определ ют параметры одновибратора , т,е, стабильность схемы зависит от стабильности параметров одновибратора (бесстабильный мультивибратор ), схема работает в релейном режиме - (при достижении температуры нагреватель отключаетс ), и может возникнуть колебательный процесс , в силу тепловой инерционности, Кроме того, триак может отпиратьс  в любой момент времени между полным , и половинным периодом питающего напр жени , что может вызвать ударные токи и быть источником радиопомех . Целью изобретени   вл етс  повышение точности поддержани  заданной температуры. Эта цель достигаетс  тем, что регул тор температуры, содержащий термочувствительный мост, подключенный к информационному входу АЦП через операционный усилитель, а также включенные последовательно с первой выходной обмоткой питающего тран форматора симисторный исполнительный орган и нагреватель, содержит также инвертор, подключенные ко второй выходной обмотке питающего трансформатора и соединенные последовательно выпр митель, первый и второй формирователи импульсов. Выход первого формировател  импульсов подключен к синхронизирующему входу АЦП, выход которого через инвертор соединен с управл ющим входом второго формировател  импульсов, выходом св занного с управл ющим электродом симисторного исполнительного органа. - На фиг.1 показана функциональна  схема устройства; на фиг, 2-диаграмма его работы. Устройство содержит термочувствительный мост 1 с датчиком 2 и задатчиком 3 температуры, операционный усилитель 4, АЦП 5 состо щий из компаратора 6, резисторной матрицы 7 генератора 8, имеющего частоту генерации значительно больше частоты питающего напр жени  (около 1 - 2 к счетчика 9, реверсивного счетчика 10 логических элементов, а также питающий трансформатор 11, выпр митель 1 первый 13 и второй 1+ формирователи импульсов, инвертор 15, симисторный исполнительный орган 6, нагреватель 17 и пороговый элемент 18. Устройство работает следующим образом . Работа его основываетс  на том, что выдел ема  на нагревателе мощность в единицу времени пропорциональна частоте сети, так как частота 82 . 4 сети равна 50 Гц, а выдел ема  на нагревателе мощность, как положительного так и отрицательного полупериода равны, получаетс , что выдел ема  за секунду мощность равна мощности импульса одного полупериоДа , умноженного на 100 (при частоте 50 Гц, полупериод равен 100) . . ° Д РПОЛ полна  мощ- , ность , . - мощность одного полу периода . Из этого следует, что каждый импульс полупериода несет сотую долю полной мощности (1 полной мощности). Таким образом, пропуска  или ограничива  определенное количество полупериодов напр жени , приложенного к нагревателю и равномерно распределенного во времени, можно регулировать мощность на нагревателе от 1% до 100 с шагом 1%. На выходе -выпр мител  12 вырабатываютс  импульсы частотой ЮГц, которые поступают на первый формирователь импульсов 13, где формируютс  короткие импульсы в момент переходе напр жени  через нуль. С выхода формировател  13 импульсы поступают на синхронизирующий вход АЦП 5 и на второй формирователь импульсов 1A. После установки задатчиком 3 нужной температуры происходит разбаланс термочувствительного моста 1, и на выходе усилител  4 по вл етс  максимальное напр жение разбаланса, поступающего на вход АЦП 5. АЦП 5 в зависимости от напр жени  разбаланса формирует сигнал управлени , поступающий на-формирователь импульсов Н, который определ ет количество импульсов, пропускаемых симисторным исполнительным органом 16 на нагреватель 17. По мере возрастани  температуры до нужного предела шаг за шагом уменьшаетс  мощность на нагревателе 17 до тех пор, пока не наступит тепловое равновесие. Любое изменение температуры вызовет разбаланс термочувствительности моста 1. Соответственно измен етс  напр жение на выходе усилител  k, который в свою очередь, увеличит или уменьшит подаваемую на нагреватель 17 мощность. Достижение необходимой температуры происходит очень плавно. Если требуетс  быстро достигнуть определенной температуры, то в схему следует включить пороговый элемент 18 (показан пунктиром). Порог срабатывани  устанавливают близким к напр жению равновеси  на выходе усилител  А (около нул ). Пороговый элег мент 18 независимо от состо ни  АЦП 5 разрешает формирование всех управл ющих импульсов, и на нагреватель 17 поступает полна  мощность. Как только температура приблизитс  к требуемой, на выходе усилител  k по витс  сигнал, и состо ние порогового элемента 18 измен етс . По достижении нужно З температуры нагреватель 17 выдел ет такую мощность, котора  необходима дл  поддержани  теп лового равновеси . Формула изобретени  Регул тор температуры, содержащий термочувствительный мост, подключен-ный к информационному входу аналогоцифрового преобразовател  через операционный ycил ;тeль, а также включенные последовательно с первой выходной обмоткой питающего трансфор ,матора симисторный исполнительный ор 4 ган и нагреватель., отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности работы регул тора, он содержит инвертор, а также подключенные ко второй выходной обмотке питающего трансформатора и соединенные последовательно выпр митель, первый и второй формирователи импульсов , причем выход |Первого формировател  импульсов подключен к синхронизирующему входу аналого-цифрового преобразовател , выход которого через инвертор И соединен с управл ющим входом второго формировател  импульсов, выходом св занного с управл ющим электродом симисторного исполнительного органа. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 608132,кл. G 05 О 23/19, 1978.
2. 2. Патент ФРГ № , кл. G 05 D 23/2А, опублик.в 1976(прототип ) . Г i} У / -ЧИЗ

   -, IЬ

   /, / г п п п п п п пп п п ппппппппп х х /л хч V/ ч/ ч/ ч/ ч/

   лл

   fe/ п п п п п п п п п п п ппппппппп п / /% /X / ЧУ ч/ ЧХ Ч ЧХ N