Програмно-апаратний комплекс для регулювання температури

Реферат: UA 107781 U UA 107781 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до автоматики і може бути використана для автоматичного регулювання температури при проведенні навчального та наукового експерименту, лабораторних та демонстраційних робіт в вищих навчальних закладах. Відомим аналогом є пристрій для регулювання температури, що складається з термочутливого мосту, диференційного підсилювача, нагрівача, генератора пилоподібної напруги, детектора переходу через нуль, електронного ключа, стабілізатора, джерела живлення, датчика температури (патент України № 67430, кл. G05D 23/20, 2004 р.). Недоліком аналога є відсутність можливості зміни установленої температури і діагностики на відмову. Найбільш близьким до корисної моделі є пристрій для автоматичного регулювання температури, який складається з групи термоелектричних перетворювачів, аналоговоцифрового перетворювача, нормуючого перетворювача, блока контролю і управління, нагрівних елементів, детектора нуля, блока живлення, задатчика, комутатора, клавіатури, контролера (патент України № 18992, кл. G05D 23/00, 1997 р.). Недоліком найближчого аналога є складність апаратної конструкції, обумовлена багатозадачністю, що призводить до великих фінансових і енергозатрат. В основу корисної моделі поставлена задача у пристрої для автоматичного регулювання температури шляхом вдосконалення його конструкції отримати новий технічний результат, який полягає у переданні функцій діагностики та управління до плати, що зменшує кількість апаратних складових, знижує затрати на виконання та експлуатацію. Усуваються функції багатозадачності, що спрощує апаратне і програмне виконання. Реалізовано можливість створення додаткової подачі холодного повітря для перевірки можливостей управління. Поставлена задача вирішується тим, що програмно-апаратний комплекс для регулювання температури включає термоелектричний перетворювач, блок контролю і управління, нагрівний елемент і блок живлення, згідно з корисною моделлю, аналогово-цифровий перетворювач, задатчик і контролер є програмними елементами блока контролю і управління з можливістю керування ними через комп'ютер, вентилятор і термометр прикріплені до корпусу, а нагрівний елемент розташований на термоізоляційній пластині, яка прикріплена до корпусу, нагрівний елемент і вентилятор підключені до блока контролю і управління через схеми узгодження. Корисна модель пояснюється кресленням, де представлено функціональну схему програмно-апаратного комплексу для регулювання температури. Програмно-апаратний комплекс складається з корпусу 1 з отворами 2 для відводу накопиченого повітря. Нагрівний елемент 3 прикріплений до термоізоляційної пластини 4, яка прикріплена до корпусу 1. Він живиться від схеми узгодження 5, яка підключена до блока контролю і управління 6. Термоелектричний перетворювач 7 закріплений по центру площі регулювання, і підключений до блока контролю і управління 6. Вентилятор 8, який прикріплено до корпусу 1, розташовано напроти отворів 2. Він підключений через схему узгодження 9, яка живиться від блока живлення 10, до блока контролю і управління 6. Вентилятор 8 управляється кнопкою 11 через блок контролю і управління 6. Весь комплекс під'єднано до комп'ютера 12. Додатково по центру площі регулювання до корпусу 1 прикріплений зразковий термометр 13. Програмно-апаратний комплекс для регулювання температури працює наступним чином. Подається живлення на всю систему (блок живлення 10 і комп'ютер 12) і запускається програмне забезпечення на комп'ютері 12. Через USB кабель живлення надходить до блока контролю і управління 6, в якому програмно реалізовані: задатчик, аналогово-цифровий перетворювач і контролер. Задатчик задає необхідну температуру в програмно-апаратному комплексі для регулювання температури. Аналогово-цифровий перетворювач перетворює дані з термоелектричного перетворювача 7 в значення температури. Контролер регулює температуру. При необхідності зміни параметрів у блоці контролю і управління 6 дані з програми на комп'ютері 12 передаються через USB кабель. Тобто, задатчик, аналоговоцифровий перетворювач і контролер є програмними елементами блока контролю і управління 6 з можливістю керування ними через комп'ютер 12. Дані з термоелектричного перетворювача 7 через дільник напруги надходять на аналоговий вхід блока контролю і управління 6, де програмно перетворюються в значення температури. В залежності від отриманих даних у блоці контролю і управління 6 формується вихідний сигнал, який надходить до нагрівного елементу 3 через схему узгодження 5. При необхідності створення збурення (подачі холодного повітря в апаратний комплекс) використовується вентилятор 8, підключений по схемі узгодження 9, який вмикається за допомогою кнопки 11. Зразковий термометр 13 дозволяє відслідковувати похибку роботи програмного комплексу. 1 UA 107781 U 5 Також програмно відслідковується процес регулювання. При несправності елементів нагрівний елемент 3 відключається для уникнення аварійних ситуацій. Корисна модель дозволяє: - Використовувати для проведення експерименту різні варіанти комп'ютерної техніки; - Проводити різні лабораторні дослідження, і на базі отриманих даних, проводити математичне моделювання процесів, статистичний аналіз, прогнозування поведінки, визначення надійності. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 10 15 Програмно-апаратний комплекс для регулювання температури, що включає термоелектричний перетворювач, блок контролю та управління, нагрівний елемент та блок живлення, який відрізняється тим, що аналогово-цифровий перетворювач, задатчик і контролер є програмними елементами блока контролю і управління з можливістю керування ними через комп'ютер, вентилятор і термометр прикріплені до корпусу, а нагрівний елемент розташований на термоізоляційній пластині, яка прикріплена до корпусу, нагрівний елемент і вентилятор підключені до блока контролю і управління через схеми узгодження. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2