Двоступінчастий електронний терморегулятор

1. Двоступінчастий електронний терморегулятор, що включає датчик температури, два компаратори, задатчик температури, підсилювач сигналу, комутуючий пристрій, нагрівач і джерело живлення, який відрізняється тим, що додатково уведено другий датчик температури, другий підсилювач сигналу й др угий задатчик температури, а комутуючий пристрій виконаний у вигляді першого й другого оптотиристорів, при цьому пристрій має перший й другий аналогічні канали регулювання 3 32711 входом суматора й у ланцюг корекції якого включений потенціометр. Недоліком прототипу є схемотехнічна й конструктивна складність пристрою, а також більші массо-габаритні показники пристрою. Заданою корисної моделі є розробка простого й компактного терморегулятора з досягненням технічного результату - спрощення пристрою й зменшення його массо-габаритних характеристик. Поставлена задача вирішується тим, що в «Двоступінчастому електронному терморегуляторі», який включає датчик температури, два компаратори, задатчик температури, підсилювач сигналу, комутуючій пристрій, нагрівач і джерело живлення, додатково уведений другий датчик температури, другий підсилювач сигналу п другий задатчик температури, а комутуючий пристрій виконаний у вигляді першого й другого оптотиристоров, при цьому пристрій має першого й другий аналогічного каналу регулювання температури, що містять компаратор, до входу якого підключений датчик температури і потенціометричний задатчик температури, а вихід компаратора підключений до входу підсилювача сигналу, ви хід якого підключений до входу оптотиристора, вихід якого навантажений на нагрівач, крім того, обидва датчики температури виконані у вигляді діодів і включені разом із двома задатчиками температури у відповідну мостову схему, при цьому задатчики температури виконані у вигляді потенціометрів, а джерело живлення виконане за схемою двухполярного стабілізатора температури зі штучною середньою крапкою. Суттєвими ознаками, яки збігаються із прототипом, є: - датчик температури; - два компаратори; - задатчик температури; - підсилювач сигналу; - комутуючий пристрій; - нагрівач; - джерело живлення. Від прототипу заявляється устройство, що, відрізняється наступними суттєвими ознаками: - додатково уведений другий датчик температури; - додатково уведений другий підсилювач сигналу; - додатково уведений другий задатчик температури; - комутуючий пристрій виконаний у вигляді першого й другого оптотіристорів; - пристрій має першій й другий аналогічні канали регулювання температури; - кожний канал регулювання містить компаратор, до входу якого підключений датчик температури й потенціометричний задатчик температури, а вихід компаратора підключений до входу підсилювача сигналу, ви хід якого підключений до входу оптотіристора, вихід якого навантажений на нагрівач. Приватними відмітними від прототипу суттєвими ознаками пристрою, що заявляється, є наступними ознаками: 4 - обидва датчики температури виконані у вигляді діодів і включені разом із двома задатчиками температури у відповідну мостову схему, при цьому задатчики температури виконані у вигляді потенціометрів; - джерело живлення виконане за схемою двухполярного стабілізатора температури зі штучною середньою крапкою. Сукупність вищевказаних суттєвих ознак є необхідною й достатньою для виконання задачі, поставленої в корисній моделі, з досягненням технічного результату - спрощення пристрою й зменшення його массо-габаритних характеристик. Дійсно, підвищенню точності підтримки температури сприяє виконання електронного терморегулятора у вигляді двох стуленій, при цьому на початку роботи, коли контрольована температура нижче заданої, включені обидві ступені нагрівання, а при досягненні контрольованою температурою 80% від величини заданої температури, вимикається одна із ступенів і працює тільки друга ступень терморегулятора, що підтримує задану температуру з високою точністю. Інші залежні пункти формули корисної моделі дозволяють технічно реалізувати можливість роботи двоступінчастого терморегулятора, який заявляється. Як слідує з вищеописаного, тільки виконання терморегулятора з новими суттєвими відмітними ознаками, дозволяє досягти технічного результату, зазначеного в корисній моделі, що дозволяє зробити вивід про існування причинно-наслідкового зв'язку між ознаками, зазначеними у формулі корисної моделі, і досягаемого з їхньою допомогою технічним результатом. Корисна модель ілюстрована кресленням. На Фіг.1 зображена принципова електрична схема пристрою, який заявляється. У сільському господарстві найчастіше необхідно підтримувати задану температуру в замкнутому просторі (теплицях, інкубаторах, ємностях для стерилізації продуктів). При виборі схемного рішення терморегулятора ставиться ряд завдань - висока швидкість розігріву, точність підтримки заданого діапазону температури, відсутність стрибків температури в процесі роботи через високу теплову інерцію нагрівача й висока надійність. Двоступінчастий електронний терморегулятор призначений для підтримки температури в заданих межах. Потужність керованих терморегулятором ТЕНів R10 залежить від потужності розсіювання оптотиристорів V6 і V7. У даній схемі використані тиристори ТО 12512.5 позволяющие безпосередньо комутирува ти навантаження R10 потужністю до 2кВт і можуть бути використаними для підтримки температури в інкубаторах і стерилізаторах. Для збільшення швидкості розігріву, як правило, ставлять могутніші нагрівачі, але це веде до скачку температури за рахунок їх инерционности. Стрибки температури виникають як у процесі розігріву, так і при підтримці температури, тому що нагрівач розігрітий до більше високої температури, 5 32711 чим уставка терморегулятора й після відключення продовжує віддавати тепло, що приводить до стрибка температури. Стрибок температури тим більше, чим більше потужність нагрівача. Щоб уникнути цих стрибків розроблена схема двоступінчастого регулювання температури. Схема являє собою два компаратори, зібраних на операційних підсилювачах DA1 і DA2 типи КР140 УД708. На входах компараторів стоять незалежні резистивные вимірювальні мости R 1-R3 R 6-R9 з термодатчиками (VI, V8). До складу компараторів DA1 і DA2 включені підсилювальні каскади на транзисторах V3 і V5, стабілітронах V2 і V4, обмежувальних резисторах R4 і R5 і світлодіодах оптотиристорів V6 і V7. Температура спрацьовування кожного компаратора DA1 і DA2 установлюється незалежно резисторами R2 і R6 відповідно. Живляться компаратори DA1 і DA2 від двуполярного стабілізатора, зібраного на мікросхемах DA3, D A4, що запитан від блока живлення, що містить трансформатор Тр, випрямний міст на діодах V 9-V12 і конденсатори С1-С4. Навантаженням компараторів DA1 і DA2 є оптотиристори V6 і V7, силова частина яких включена встрічно-паралельно. Компаратори DA1 і DA2 регулюються таким чином, що один з них відклю Комп’ютерна в ерстка О. Рябко 6 чається при досягненні 80% заданої температури, а другий при 100% її досягненні. У процесі розігріву відкриті обоє оптотиристора V6 і V7 і на нагрівач R10 надходить повна мережна напруга, іде швидкий розігрів. При досягненні 80% заданої температури один з тиристорів, наприклад, V6 закривається й подальше нагрівання й наступна підтримка температури йде зниженою напругою за рахунок того, що тиристор V7 працює як однонапівперіодний випрямляч і пропускає тільки одну напівхвилю сіткової напруги. Така схема дозволяє зменшити інерційний стрибок температури й, у теж час, швидко відновити температур у при її різкому падінні, наприклад, після відкриття дверцят інкубатора. При виході з ладу одного каналу регулювання температури, процес підтримки температури за рахунок другого компаратора буде підтримуватися в аварійному режимі на рівні 80% заданої, що дозволить не переривати процес до усунення неполадки. Таким чином, можна зробити вивід, що задача, поставлена у корисної модели, вирішена з досягненням технічного результату - спрощення пристрою й зменшення його массо-габаритних характеристик. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601