SU957182A1 - Устройство дл регулировани температуры нагревател - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ НАГРЕВАТЕЛЯ

1

Изобретение относитс  к технике ререгулировани  и контрол  температуры ревани  и может быть использовано в нагревных термостатах и других издели х, в которых необходимо обеспечить посто нство заданной температуры нагревани  при изменении температуры окружающей среды, и ее измерение. Известны мостовые схемы дл  измерени  и регулировани  температуры наг- реван11Я, работающие с использованием двух температурных зондов. Один из них включен в резистивный уравновешенный мост, другой выполнен в виде термопары и введен соответствующим образом 15 в термометрируемую зону, например в окрестность первого 1 .

В этих устройствах снижение температуры первого зонда приводит к включению . дежурного нагрева при помощи мосто1вой 20 схемы сравнени , а стабилизируемую температуру контролирует вторым зондом.

Недостатком подобных устройств  вл етс  невысока  точгюсть контрол , обус-

ловпенна  как введением в термометрируемую зону второго зонда, искажающим температурное попе, так и вли нием его . установки относительно нагреваемого объекта .

Известны также мостовые устройства дл  измерени  и регулировани  температуры нагревани , работающие с исполь зрванием одного температурного зонда 2 и 3.

Недостатком этих устройств  вл етс  наличие погрешности при изменении температуры окружающей среды, более конкретно - погрешности от вли ни  температуры окружающей среды на сопротивление подвод щих проводов, предназначенных дл  подключени  терморезистора, который расположен в нагреваемой области на большом рассто нии от устройства.

Claims (4)

1. Наиболее близким к предлагаемому техническим решением  вл етс  устройство, в котором этот недостаток устран етс  путем включени  терморезисгора по .5-х ; проводной схеме 4 . 3957 Однако компенсаци  погрешности в этом устройстве- обеспечиваетс  только при одной температуре окружающей среды и не обеспечиваетс  в диапазона темпеЦепь изобретени  - повышение точности регулировани . Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  регулировани  температуры нагревател , содержащее резистивный мост, в одно из плеч которого включен расположенный дистанционно от-, носительно моста терморезистор, парал- лельно которому включен высокоомный вольтметр, а в выходную диагональ моета включендифференциальный усилитель. на выходе которого установлен нагрева- тель, введен усилитель с отрицательной обратной св зью, в которую включен резистор плеча моста, смежного с термозависимым плечом, причем одиИ из выходов усилител  с обратной св зью подключен к одному выходу входной диагонали моста, а другой - к выводу терморезис тора, св занному с другим выводом входной диагонали моста., Стабилизатор тока выполнен в виде усилител  с отрицательной обратной , св зью, в цепь которой включено сопротив ление плеча моста, смежного с термозавис1Ш1ым плечом, и наход щегос  с ним в одной ветви по току. На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства дл  измерени  и регулировани  температуры нагревани ; на фиг. 2 - ее эквивалентна  схема. Устройство содержит резистивный урав новешенный .мост, в плечи которого вклю чены термозависимое сопротивление 1 ,(R) используемое екак датчик температурь рег лируемый резистор 2 (}, служащий дл  задани  требуемого значени  температз ры непосто нные резисторы 3 и 4(R,R). Мост выполнен равноплечим, но можвт быть выполнен также с симметричными плечами {R . В выходную диагональ моста включены входы дифференциального усилител  5, на выходе которого установлен источник питани  нагревател . В прин том варианте выполнени  дифференциальный усили тель 5 нагружен электронагревателем 6, введенным в тепловую св зь с термозависимым сопротивлением 1, в частности путем установки на нем. Элемерты JL и 6 размещены в нагреваемой термометрируемой области 7, расположенной на большом рассто нии от устройства. 24 Во входную диагональ моста включенстабилизатор тока, пpoтeкaющe o по тёрморезистору 1, например, в виде усилител  8 с глубокой отрицательной обратной СВЯЗЬЮ, в цещ, которой включен резистор 4 плеча моста, смежного с термозависимым плечом с резистором 1 и наход щегос  с ним в одной ветви по току. Величина тока, протекающего по указанной ветви моста не зависит от величины сопротивлений 1 и 9 (фиг. 2). Терморезистор 1 включен по трехпроводной схеме при помощи подвод щих проводов 9-11 (фиг. 1). На фиг. 2 вносимые ими равные сопротивлени  показаны в виде резисторов 9 - ll( В об1цем случае достаточным  вл етс  соблюдени  услови  Rg R,Q (. Параллельно вынесенному герморезистору 1 (фиг. 1) включен -индикатор 12 температуры в виде высокоомного вольтметра, Устройство работает следующим образом . Задание требуемого значени  температуры t, нагревани  в нагреваемой облаоти 7 производитс  с помощью регулируемого резистора 2. Соответствующим изменением сопротивлени  резистора Rj включенна  мостова  схема уравновешиваетс  при to , когда Температура ig индицируетс  на измерительном приборе 12. Отклонение (уменьшение) температуры от tg приводит к по влению сигнала ошибкк в выходной диагонали моста, котора  усиливаетс  схемой 5 и подаетс  на нагреватель 6. Последний, нагрева  область 7 и терморезистор 1, измен ет его сопротивление До восстановлени  равновеси  моста при о . когда ошибка сводитс  к нулю и подача энергии в область 7 прекращаетс . Стабилизированна  темпера ура i индицируетс  на приборе 12. Использование уравновешенного моста, в котором терморезистор включен по трехпроводной схеме, а измерение температуры производитс  при балансе моста с помощью вольтметра, подключенного к вынесенному термозависимрму сопротивлению, исключает погрешность показаний от вли  температуры i, окружающей среды на сопротивление подвод щих проводов 9 - 11 IфиRq R Q R(l), одинаковом сопротивлении плеч моста (или R + RI RIO, 63 ... (2) и стабилизации тока термозависимого сопротивлени  ,, .(3). Условие (1) выполн етс  во всем диапазоне взмененвй i , условие (2) при ревности моста, например, при i диахшзона рабочих температур. Услови  (1) и (2)  рл ютс  неприменными при включении терморезистора по трехпроводной схеме, дополнительное упоминание их не  вл етс  об зательным. Необходимость стабилизации тока тер морезистора (условие 3) обусловлено следующим. Включением терморезистора моста по трехпроводной схеме компенсируетс  погрешность от вли ни  на сопротивление подвод щих проводов и равновесие моста При изменении t равновесие моста не нарушаетс  и погрешность не возникает. Однако, при этом измен етс  сопроти&ление моста, и следовательно, величины токов в его ветв х. В результате при сохранении равновеси  моста показани  вольтметра, подключенного к вынесенному терморезистору, завис т от сопротив лени  подвод щих проводов. Стабилизаци  тока в ветви, включающей терморезистор/исключает эту зависимость и св занную с ней погрешность. Формула изобретени  Устройство дл  регулировани  темпе ратуры нагревател , содержащее резисти& ный мост, в одно из плеч которого вклк 9 2 чен расположенный дистанционно относительно моста терморезистор, параллельно .которому включен высокоомный вольтметр, а в выходную диагональ моста включен дифференциальный усилитель, на выходе которого установлен нагреватель, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности регулировани , в устройство введен усилитель с отрицательной обратной св зью, в которую включен резистор плеча моста, смежного с термозависимым плечом, причем один вз выходов гсилител  с обратной св зью 1юдключен к одному выводу входной диагонали моста, а другой - к выводу терморезистора,, св занному с другим выводом входной диагонали . Источники информайин, прин тые во внимание при экспертизе irprocceed-tn s ol the Lu&Wnie o{ En rronmertqE Sciences.AhmeJE Techh-icaC MeeUn,l964,pp.6b-l-65.
2. 2.Патент Великобритании Ms 1290164, КЛ. q 05 D 23/24, опублик. 1972.
3. 3.Патент Великобритании № 1442981. КЛ. q 05D 23/24, опублик. 1976.
4. 4.Орнатский П. Н. Автоматические измерени  и приборы. Киев, Вшца школа , 1980, с. 176-177 (прототип).

   фе/г.

   (f/f.l