SU1403024A1 - Temperature control device - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к автоматическому регулированию неэлектрических величин, в частности температуры , с использованием электрических средств и может быть использовано в системах термостатировани  с малым временем установлени  рабочей темпеThe invention relates to the automatic regulation of non-electric quantities, in particular temperature, using electrical means and can be used in thermostatic systems with a short time to set the operating temperature.

Description

SSSS

(Л(L

сwith

о 00about 00

оabout

4four

ратуры. Цепь изобретени  - упрощение устройства и повышение его надежности при регулировании температуры двух объекто.в. Дл  этого устройство Дл  регулировани  температуры содержит первый датчик температуры 1, второй датчик температуры 2, первьй задатчик температуры 3 и второй за- датчик температуры 4, компаратор 5, источник посто нного напр жени  б, Содержащий четыре выпр мительных Диода 7,8,9 и 10 и стабилизатор 11, йервый тиристорньй исполнительный элемент 12, второй тиристорньй исполнительный элемент 13, первый нагI Изобретение относитс  к автомати- ч|ескому регулированию неэлектричес- к1их величин, в частности температуры, с использованием электрических средств и может быть использовано в системах термостатировани  с малым временем установлени  рабочей температуры .Ratura. The circuit of the invention is to simplify the device and increase its reliability when regulating the temperature of two objects. For this device, the first temperature sensor 1, the second temperature sensor 2, the first temperature setpoint 3 and the second temperature sensor 4, the comparator 5, a constant voltage source b, containing four rectifying diodes 7.8.9 and 10 and a stabilizer 11, a yellow thyristor actuator 12, a second thyristor actuator 13, a first pump. The invention relates to the automatic regulation of non-electrical quantities, in particular temperature, using electrical It can also be used in thermostatic systems with a short time for setting the operating temperature.

Цель изобретени  - упрощение 5 стройства и повышение надежности г}ри использовании его дл  регулирова йи  температуры двух объектов.The purpose of the invention is to simplify the device and increase its reliability when using it to regulate the temperature and temperature of two objects.

; На чертеже представлена принципиальна  схема предлагаемого устройства ; The drawing shows a schematic diagram of the proposed device

.Устройство дл  регулировани  темпе ратуры содержит первый 1 и второй 2 Датчики температурыj первый 3 и второй 4 задатчики температуры, компара top 5, источник 6 посто нного напр - Жени , содержащий четыре выпр мительных диода 7 - 10 и стабилизатор И, Первый 12 и второй 13 тиристорные исполнительные элементы, первый 14 и второй 15 нагреватели, источник 16 переменного напр жени  и диодный коммутатор 17, выполненный на четырех коммутирующих диодах 18 - 21.The device for temperature control contains the first 1 and second 2 temperature sensors, the first 3 and second 4 temperature controllers, the Comparate top 5, the constant voltage source 6, Genie, containing four rectifying diodes 7-10 and a stabilizer And, First 12 and 13 thyristor actuators, the first 14 and second 15 heaters, the alternating voltage source 16 and the diode switch 17 made on four commutation diodes 18-21.

Стабилизатор II выполнен на резисторе 22 (вход стабилизатора И), включенном последовательно с катодом стабилитрона 23, анод которого (выход стабилизатора 11) соединен с катодом стабилитрона 24 и через конденсатор 25 с анодом стабилитрона 24 (вы- ходом стабилизатора 11).Stabilizer II is made on resistor 22 (stabilizer input I) connected in series with the cathode of Zener diode 23, the anode of which (output of stabilizer 11) is connected to the cathode of Zener diode 24 and through capacitor 25 with the anode of Zener diode 24 (output of stabilizer 11).

реватель 14, второй нагреватель 15 и источник переменного напр жени  16, а также диодный коммутатор 17 на четырех коммутирующих диодах 18, 19, 20, 21, Устройство дл  регулировни  температуры позвол ет осуп;ествит независимое отслеживание температуры двух объектов регулировани  за счет введени  дополнительного диодного коммутатора, состо щего из четырех диодов. При этом частота опроса  вл етс  максимально возможной дл  устройств регулировани  температуры с тиристорными исполнительными элементами . 1 ил.the circuit breaker 14, the second heater 15 and the alternating voltage source 16, as well as the diode switch 17 on four switching diodes 18, 19, 20, 21, the device for adjusting the temperature allows the controller to independently monitor the temperature of the two control objects by introducing an additional diode switch consisting of four diodes. At the same time, the sampling frequency is the maximum possible for temperature control devices with thyristor actuators. 1 il.

g g

0 0

5five

0 0 50 0 5

5five

Компаратор 5 выполнен на операционном усилителе 26, инвертирующий вход которого (первый вход компаратора 5) через резистор 27, а неинвертирующий (второй вход компаратора 5) через резистор 28 подключены к выходу ста билизатора 11. Выход операционного усилител  26 соединен с катодом диода 29, анод которого через резисторThe comparator 5 is made on the operational amplifier 26, the inverting input of which (the first input of the comparator 5) through the resistor 27, and non-inverting (the second input of the comparator 5) through the resistor 28 are connected to the output of the station 11. The output of the operational amplifier 26 is connected to the cathode of the diode 29, the anode which through resistor

30соединен с базой транзистора 31 и одним концом резистора 32, другой конец которого, эмиттер транзистора30 is connected to the base of the transistor 31 and one end of the resistor 32, the other end of which, the emitter of the transistor

31и катод диода 33 соединены с выходом стабилизатора 1 1. Анод диода 33 и коллектор транзистора 31 подключены к резистору 34 (выходу компаратора 5) .31 and the cathode of the diode 33 are connected to the output of the stabilizer 1 1. The anode of the diode 33 and the collector of the transistor 31 are connected to the resistor 34 (the output of the comparator 5).

1one

Устройство дл  регулировани  температуры работает следующим образом,The device for temperature control works as follows

В начале положительной полуволны напр жени  сети через первый нагреватель 14, первый выпр мительный диод 7 и третий выпр мительный диод 9 протекает ток стабилизации стабилитронов 23 и 24. Через резистор 27 и третий распределительный диод 20 протекает ток первого датчика 1 температуры . Через резистор 28 и третий распределительный диод 20 протекает ток первого задатчика 3 температуры. Таким образом, в начале положительной полу- волшг напр жени  сети через первый нагреватель 14 протекает незначительный ток, практически не вызывающий ( нагрев первого объекта термостатировани , и формируютс  напр жени  питани  компаратора 5, в котором осуществл етс  сравнение напр жени  первого датчика 1 температуры и напр жени  первого задатчика 3 температуры, определ ющего требуемую температуру отслеживани  объекта термостатировани .At the beginning of the positive half-wave of the mains voltage, the first stabilizing diode 9 and the third rectifying diode 9 flow through the stabilizer diodes 23 and 24 through the first heater 14, through the resistor 27 and the third distribution diode 20 the current of the first temperature sensor 1 flows. Through the resistor 28 and the third distribution diode 20 flows the current of the first unit 3 temperature. Thus, at the beginning of the positive half-voltage of the mains voltage, a small current flows through the first heater 14, which causes almost no heating (heating of the first thermostating object, and the supply voltage of the comparator 5 is formed, in which the voltage of the first sensor 1 of the voltage and voltage the first setpoint temperature controller 3, which determines the desired temperature, monitors the temperature-controlled object.

В начале отрицательной полуволны напр жени  сети через второй нагреватель 15, второй выпр мительный диод 8 и четвертый выпр мительный диод 10 протекает ток стабилизации стабилитрнов 23 и 24о Через резистор 27 и четвертый коммутирующий диод 21 протекает ток второго датчика 2 температуры . Через резистор 28 и четвертый коммутирующий диод 21 протекает ток второго задатчика 4 температуры. Таким образом, в начале отрицательной полуволны напр жени  сети формируютс  напр жени  питани  компаратора 5, в котором осуществл етс  сравнение напр жени  второго датчика 2 температуры и напр жени  второго задатчика 4 температуры, определ юдаго требуемую температуру отслеживани  второго объекта термостатировани .At the beginning of the negative half-wave, the network voltage through the second heater 15, the second rectifying diode 8 and the fourth rectifying diode 10 flows the stabilization current 23 and 24o. Through the resistor 27 and the fourth switching diode 21 the current of the second temperature sensor 2 flows. Through the resistor 28 and the fourth switching diode 21 flows the current of the second unit 4 temperature. Thus, at the beginning of the negative half-voltage of the mains voltage, the supply voltage of the comparator 5 is formed, in which the voltage of the second temperature sensor 2 and the voltage of the second temperature setting device 4 are compared, determining the required temperature for monitoring the second temperature control object.

При включении устройства в начале положительной полуволны напр жени  сети операционный усилитель 26 фор- мирует напр жение, открывающее транзистор 31. Через первый выпр мительный диод 7, стабилитрон 23, эмиттер транзистора 31 и первый коммутирующий диод 18 протекает т ок спр млени  первого тиристорного исполнительного элемента 12. Как только тиристор 12 откроетс  и подключит первый наг-, реватель к сети, потенциал анода тиристора 12 станет практически равным потенциалу катода третьего выпр мительного диода 9 и произойдет отключение источника 6 посто нного напр жени , первых датчика и задатчика температуры и компаратора 5.When the device is turned on at the beginning of a positive half-voltage network, the operational amplifier 26 generates a voltage that opens the transistor 31. Through the first rectifying diode 7, the zener diode 23, the emitter of the transistor 31 and the first switching diode 18 flows through the first thyristor actuator 12. As soon as the thyristor 12 opens and connects the first load, checker to the network, the potential of the anode of the thyristor 12 will become almost equal to the potential of the cathode of the third rectifying diode 9 and the source will be disconnected 6 and a DC voltage of the first sensor and the setpoint temperature and the comparator 5.

В начале отрицательной полуволны напр жени  сети операционный усилитель 26 формирует напр жение, открывающее транзистор 31. Через второй выпр мительный диод 8,-стабилитрон 23, эмиттер транзистора 31 и второй комму тирздощий диод 19 течет ток спр млени  второго тиристорного исполнитель- At the beginning of the negative half-voltage of the mains voltage, the operational amplifier 26 forms a voltage that opens the transistor 31. A second rectifying diode 8, -stableitron 23, an emitter of the transistor 31 and the second commutator diode 19 is flowing through the second rectifier diode

ного элемента 13. Как только тиристор 13 откроетс  и подключит второй нагреватель 15 к сети, потенциал анода тиристора 13 станет практически равelement 13. Once the thyristor 13 is opened and the second heater 15 is connected to the network, the potential of the anode of the thyristor 13 will become almost equal

00

00

00

s s

gg

ным потенциалу катода четвертого выпр мительного диода О и произойдет отключение источника посто нного напр жени , вторых датчика и задатчика температуры и компаратора 5. Таким образом осуществл етс  нагрев первого и. второго объектов термостатировани  до требуемых температур отслеживани , при этом элементы источника посто нного напр жени , датчиков, задатчиков температуры и компаратор наход тс  под нагрузкой только в течение переходных процессов в схеме в начале положительной и отрицательной полуволн напр жени  сети.the potential of the cathode of the fourth rectifying diode O and disconnecting the constant voltage source, the second sensor and the temperature setting device and the comparator 5. Thus, the first is heated and. the second thermostatting objects to the required temperature tracking, while the elements of the constant voltage source, sensors, temperature setting devices and the comparator are under load only during the transients in the circuit at the beginning of the positive and negative half-voltage of the network.

Как только температура в месте расположени  первого датчика 1 температуры достигнет требуемой температуры первого объекта термостатировани , операционный усилитель 26 сформирует сигнал, при котором транзистор 31 будет закрыт в течение положительной полуволны напр жени  сети.As soon as the temperature at the location of the first temperature sensor 1 reaches the desired temperature of the first thermostating object, the operational amplifier 26 will generate a signal at which the transistor 31 closes during the positive half-wave of the mains voltage.

5 Первый нагреватель 14 будет отключен до тех пор, пока температура в месте расположени  первого датчика 1 температуры не станет меньше требуемой. Как только температура в месте расположени  второго датчика 2 температуры достигнет требуемой температу ры второго объекта термостатировани , операционный ус1титель 26 сформирует сигнал, отключающий второй нагреватель I5 в течение отрицательной полуволны напр жени  сети. Второй нагреватель 15 будет отключен до тех пор, пока температура в месте расположени  второго датчика 2 температуры не станет меньше требуемой дл  второго объекта термостдтировани .5 The first heater 14 will be turned off until the temperature at the location of the first temperature sensor 1 becomes lower than the required one. As soon as the temperature at the location of the second temperature sensor 2 reaches the desired temperature of the second thermostating object, the operating unit 26 will generate a signal that turns off the second heater I5 during the negative half-voltage of the network. The second heater 15 will be disconnected until the temperature at the location of the second temperature sensor 2 becomes lower than that required for the second temperature-sensing object.

Таким образом, устройство дл  регулировани  температуры позвол ет осуществить независимое отслеживаниеThus, the temperature control device allows independent monitoring.

5 температуры двух объектов регулировани  за счет введени  дополнительного диодного коммутатора, состо щего из четырех диодов. При этом частота опроса  вл етс  максимально возможной дл  устройств регулировани  температуры с тиристорными исполнительными элементами.5, the temperature of the two control objects is due to the introduction of an additional diode switch consisting of four diodes. At the same time, the sampling frequency is the maximum possible for temperature control devices with thyristor actuators.

5five

00

00

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  регулировани  тем- -пературы, содержащее первый и второй резистивные датчики температуры и первый и второй резистивные задатчикиDevice for regulating the temperature-temperature, containing the first and second resistive temperature sensors and the first and second resistive setting devices температуры, тиристорные исполнительные элементы, аноды которых подключены к первым выводам соответствующих нагревателей, источник посто нного напр жени , содержащий четыре выпр мительных диода и стабилизатор, выходы которого подключены к вьгоодам питани  коьшаратора, и источник переменного напр жени , отличающеес  тем, что, с целью упрощени  устройства и повышени .надежности при использовании его дл  регулировани  температуры двух объектов, оно дополнительно содержит диодный коммутатор, выполненный на четырех коммутируюпсих диодах, при этом аноды первого и второго коммутирующих диодов подключены к выходу компаратора , катоды первого и второго коммути- рующих диодов соединены соответственно с управл ющими входами первого и ; второго тиристорных исполнительных элементов, аноды которых подключены соответственно к анодам первого и второго выпр мительных диодов, катоtemperatures, thyristor actuators, the anodes of which are connected to the first terminals of the respective heaters, a constant voltage source containing four rectifying diodes and a stabilizer, the outputs of which are connected to cocharator power supplies, and a source of alternating voltage, characterized in that simplifying the device and increasing its reliability when using it to control the temperature of two objects, it additionally contains a diode switch made on four commutation switches odes, the anodes of the first and second switching diodes connected to the output of the comparator, the cathodes of the first and second switching diodes are respectively connected with the control inputs of said first and; the second thyristor actuators, the anodes of which are connected respectively to the anodes of the first and second rectifying diodes, cathodes 10ten 20 3024620 30246 ды которых соединены с входом стабилизатора напр жени , выход которого подключен к анодам третьего и червер- того выпр мительных диодов, анод третьего коммутирующего диода через первый датчик температуры и первый задатчик температуры подключен соответственно к первому и второму входам компаратора, которые соответственно через второй датчик температуры и второй задатчик температуры подключены к аноду четвертого коммутирующего диода, при этом катоды третьего коммутирующего диода, третьего выпр мительного диода, первого тиристорного исполнительного элемента и второй вывод второгЬ нагревател  подключены к первому вьюоду источника переменного напр жени , а катоды четвертого коммутирующего диода, четвертого выпр мительного диода, второго тиристорного исполнительного элемента и второй вьшод первого нагревател  подключены к второму выводу источника переменного напр жени The ports of which are connected to the input of the voltage regulator, the output of which is connected to the anodes of the third and injecting rectifying diodes, the anode of the third switching diode through the first temperature sensor and the first temperature controller are connected respectively to the first and second inputs of the comparator, which respectively through the second temperature sensor and the second temperature setter is connected to the anode of the fourth switching diode, while the cathodes of the third switching diode, the third rectifying diode, the first thyristor the second control element and the second output of the second heater are connected to the first view of the alternating voltage source, and the cathodes of the fourth switching diode, the fourth rectifying diode, the second thyristor control element and the second step of the first heater are connected to the second output of the alternating voltage source 1515 2525