SU1024891A1

SU1024891A1 - Device for temperature control

Info

Publication number: SU1024891A1
Application number: SU823385760A
Authority: SU
Inventors: Виктор Семенович Залкин; Александр Борисович Липатов; Виктор Вениаминович Лошкарев
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт хроматографии
Priority date: 1982-01-27
Filing date: 1982-01-27
Publication date: 1983-06-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ, содержащее последовательно соединенные термочувствительный мост, дифференциальный усилитель посто нного тока, усилитель мощности , выход которого соединен с эмиттером однопереходного транзистора, выполн ющего функции элемента сравнени , причем перва база однопереходного транзистора через первый резистор соединена с базой транзистора формировател сигнала управлени силовыми тиристорами, включенными последовательно с нагревателем в цепьпеременного тока, а втора база через второй резистор - с плюсовой шиной питани , а также мостовой выпр митель , стабилизаторы положительного и отрицательного напр жени , транзисторный ключ, через который выход стабилизатора положительного напр жени соединен с плюсовой шиной питани , и каскад след щей обратной сб зи, состо щий из маломощного ти:ристора ,делител напр жени со сглаживающим фильтром и индикатора среднего значени напр жени на нагревателе , о т Л и ч а ю щ е е с тем, что, с целью повышени точности устройства , катод маломощного тиристора св зан через разделительный конденсатор с коллектором транзистора формировател сигнала управлени силовыми тиристорами и через диод - с отрицательным полюсом мостового выпр мител , к которому через третий резистор подключен управл ющий элект- , род маломощного тиристора, анод ко- ) торого через делитель напр жени и сглаживающий фильтр подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилител и через индикатор среднего значени напр жени на нагревателе - к общей шине, а через четвертый резистор - к управл ющему входу транзисторного ключа, .св занному через п тый резистор с положительным полюсом мостового выпр мител , а через шестой резистор - с вы-. ходом стабилизатора отрицательного напр жени , состо щего из последовательно соединенных стабилитрона, диода и шестого резистора, причем точка соединени седьмого резистора и диода соединена с .первой базой одноп реходного транзистора.A TEMPERATURE CONTROL DEVICE containing a series-connected temperature-sensitive bridge, a differential DC amplifier, a power amplifier whose output is connected to the emitter of a single junction transistor, which performs the function of a reference transistor, and the first base of the single junction transistor is connected via a first resistor to the base of a transistor transistor. thyristors connected in series with the heater in the alternating current circuit, and the second base through the second The resistor is with a positive power bus and a bridge rectifier, positive and negative voltage stabilizers, a transistor switch through which the output of the positive voltage regulator is connected to the positive power bus, and a low-power cascade : a resistor, a voltage divider with a smoothing filter and an indicator of the average value of the voltage on the heater, which, in order to increase the accuracy of the device, the cathode of a low-power thyristor is connected through a section A capacitor with a collector of a transistor of a thyristor control signal generator and a diode with a negative pole of a bridge rectifier, to which a control elec- tor, a low-power thyristor connected through a third resistor and a smoothing filter connected to non-inverting input of the differential amplifier and through the indicator of the average value of the voltage on the heater - to the common bus, and through the fourth resistor - to the control input of the transistor switch,. connected via the fifth resistor with the positive pole of the bridge rectifier, and through the sixth resistor - with you-. by a negative voltage regulator consisting of a series-connected zener diode, a diode and a sixth resistor, the connection point of the seventh resistor and a diode connected to the first base of a single-transistor.

Description

Изобретение относитс к устройствам , регулирующим температуру различных объектов путем автоматического управлени электрической мощностью подводимой к нагревателю.The invention relates to devices that control the temperature of various objects by automatically controlling the electrical power supplied to the heater.

Известны регул торы температуры, используемые, например, в хроматографических анализаторах ij .Temperature regulators are known, used, for example, in chromatographic analyzers ij.

Однако эти регул торы сложны по конструкции и обладают невысокой точностью.However, these controls are complex in design and have low accuracy.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс регул тор , содержащий последовательно соединенные термочувствительный мост усилитель посто нного тока, усилитель мощности, элемент сравнени , формирователь сигнала управлени тиристорами и тиристорный регулирующий элемент, через который к источнику переменного напр жени подключен нагреватель, а также мостовой выпр митель, параметрический стабилизатор напр жени и нелинейный опорный делитель, через который подводитс питание к элементу сравнени . Наличие такого делител .позвол ет повысить точность поддержани згаданной температуры за счет частичной компенсации вли ни колебаний напр жени питающей сети 2 .The closest to the invention in its technical essence is a controller containing a series-connected temperature-sensitive bridge DC amplifier, a power amplifier, a reference element, a thyristor control signal generator and a thyristor control element through which a heater is connected to the AC voltage source. a rectifier, a parametric voltage regulator, and a non-linear reference divider through which power is supplied to the reference element. The presence of such a divider makes it possible to increase the accuracy of maintaining the predicted temperature by partially compensating for the effects of voltage fluctuations in the supply network 2.

Недостатком данного устройства вл етс большой разброс характеристик варисторов , вход щих э состав нелинейного опорного делител , что вынуждает вводить в делитель элемент регулировки - подстроечный резистор, Наличие этого элемента снижает надежность устройства, усложн ет настройку и повышает ее трудоемкость. Кроме того, форма характеристики варистора не позвол ет добитьс полной компенсации, в результате чего вли ние колебаний напр жени питани лишь ослабл етс , но не устран етс полностью. В этом устройстве не устран етс также вли ние других деста .. билизирующих факторов, в частности дрейфа усилител посто нного тока.The disadvantage of this device is a large variation in the characteristics of varistors included in the composition of the nonlinear reference divider, which forces the adjustment element - trimming resistor to be introduced into the divider. The presence of this element reduces the reliability of the device, complicates tuning and increases its labor intensity. In addition, the shape of the characteristic of the varistor does not allow for full compensation, with the result that the effect of fluctuations in the supply voltage is only weakened, but not completely eliminated. This device also does not eliminate the influence of other destructive factors, in particular the drift of the DC amplifier.

Перва база однопереходного транзистора элемента сравнени соединена непосредственно с базой транзистора формировател сигнала управлени тиристорсили, причем эмиттерный переход этого транзистора зашунтированрезистором . Этот резистор не может быть высокоомным во избежание отпирани транзистора формировател междубазовым током запертого однопереходного транзистора, В то жеThe first base of the single junction transistor of the reference element is connected directly to the base of the transistor of the thyristor control signal generator, and the emitter junction of this transistor is shunted by a resistor. This resistor can not be high-resistance in order to avoid unlocking the transistor of the driver by the interbase current of the locked unijunction transistor, At the same

врем малое значение сопротивлени этого резистора ограничивает мощность и длительность импульсов на вы ходе формировател , которые, в р де случаев могут оказатьс недостаточными дл управлени мощными тиристорами . Питание элемента сравнени The time small resistance value of this resistor limits the power and duration of the pulses at the output of the driver, which, in some cases, may not be sufficient to control the powerful thyristors. Power Comparison Element

осуществл етс от параметрического implemented from parametric

стабилизатора напр жени и выпр мительного моста напр жением трапецеидальной формЫу что ограничивает динамический диапазон регулировани (отношение максимального напр жени на нагревателе к .минимальному в лине(}ной области характеристики),voltage regulator and rectifying bridge voltage of trapezoidal shape that limits the dynamic range of control (the ratio of the maximum voltage on the heater to the minimum in the line (characteristic range))

Кроме того, при больших углах открыти ток эмиттера однопереходного транзистора может оказатьс больше тока удержани . При этом однопереходной транзистор остаетс открыты до конца полупериода, останетс открытым также полностью или, что еще хуже - частично транзистор формировател сигнала управлени тиристорами , что может вызвать его недопустимую перегрузку по мощности.In addition, at large opening angles, the emitter current of the single junction transistor may be greater than the holding current. At the same time, the single junction transistor remains open until the end of the half cycle, it will also remain fully open or, worse, partially the transistor of the thyristor control signal generator, which can cause its unacceptable power overload.

Целью изобретени вл етс повышение точности устройства.The aim of the invention is to improve the accuracy of the device.

Поставленна цель достигаетс- тем, что в устройстве дл регулировани температуры, содержащем последовательно соединенные термочувствительный мост, дифференциальный усилитель посто нного тока, усилитель мощности, выход которого соединен с эмиттером однопереходного транзистора , выполн ющего функции элемента сравнени , причем перва база Однопереходного транзистора через первый резистор соединена с базой транзистора фОЕ лировател сигнала управлени силовьоли тиристорами, включенными последовательно с нагревателем в цеп переменного тока, а втора база через второй резистор - с плюсовой шиной питани , а также мостовой выпр митель , стабилизаторы положительного и отрицательного напр жени , транзисторный ключ,через который выход стабилизатора положительного напр жени соединен с плюсовой шиной питани , и каскад след щей обратной св зи, состо щий из маломощного тиристора , .делител напр жени со сглаживающим фильтром и индикатора среднего значени напр жени на нагревателе , катод маломощного тиристора св зан через разделительный конденсатор с коллектором транзистора формировател сигнала управлени силовыми тиристорами и через диод - с отрицательным полюсом мостового выпр мител , к которому, черкез третий резистор подключен управл ющий электрод маломощного Тиристора, анод которого через делитель напр жени и сглаживающий фильтр подключен к неинвертирующему входу дифференциального усилител и. через индикатор среднего значени на нагревателе к общей шине, а через четвертый резистор - к управл ющему вхбду транзисторного Ключа, св заннсалу через п тый резистор с положительном полю сом мостового выпр мител , а через шестой резистор - с выходом стабили- затора отрицательного напр жени , состо щего из последовательно соединенных стабилитрона, диода и шестого оезистора, причем точка соединени седьмого резистора и диода соединена с первой базой однопереходного транзистора , На чертеже представлена схема устройства. Предлагаемое устройство содержит термочувствительный мост 1, образованный задатчиками 2, термометром сопротивлени 3 и двум посто нными резисторами 4, соединен с источником посто нного напр жени 5. Измеритель на диагональ термочувствительного моста через резисторы 6. и 7 подключена к входам дифференциального усилител посто нного тока 8, Выход усилител соединен с входом усилител мощности, выполненным в виде эмит терного повторител на транзисторе 9. Эмиттер этого транзистора через диод 10 соединен с конденсатором 11 и эмиттером однопереходного транзистора 12, выполн ющего функции элемента сравнени . Эмиттер транзистора 9, а также эмиттер и втора база транзистора 12 соединены через резисторы 13 и 14 и второй резистор 15 с плюсовой шиной питани 16, Пер ва база транзистора 12 через первый резистор 17 соединена с базой транзистора 18 формировател сигнала управлени силовыми тиристорами.. К коллектору этого транзистора присоединен один конец первичной обмотки импульсного трансформатора 19, Второй конец первичной обмотки через резистор .20 соединен с конденсатором 21, и через диод 22 - с положительньил полюсом мостового выпр мител 23 Вторична обмотка импульсного трансфоЕматора 19 соединена с цеп ми управлени СИЛОВЫХ тиристоров 24 и 2S тиристорного регулирующего элемента 26, через который к источнику Переменного .напр жени 27 подключен нагреватель 28, расположенный в Термог статируемом объеме 29, Плюсова шина питани 16 соединен с выходоы стабилизатора положительного напр жени 30 через транзисторный ключ 31. Управл ющий вход этого транзисторного ключа через п тый резистор 32 соединен с положительньм полюсом мостового выпр мител 23 через шесфой резистор 33 - с выходом стабилизатора отрицательного нгшр жени 34, а через четвертый реаистор 35- с анодом маломощного тиристора 36каскада след щей обратной.св зи 37. Катод этого тиристора через диод 38 соединен q от ; ицательным п6люсом мостового выпр мител 23/ а через конденсатор 39 - с коллектором транзистора 18 формировател сиг нала управлени силовьми тиристорами Управл ющий электрод тиристора 36 через третий резистор 40 соединен также с отрицательным полюсом мостового выпр мител 23. Анод тиристора 36 помимо уже упоминавшейс св зи ,через резистор 35 с входом транзисторного ключа 31 соединен также с индикатором 41 среднего напр жени на нагревателе, в качестве которого может быть использован любой измерительный прибор, сигнальна тламйа и т.п., а через фильтр-делитель напр жени 42 с одним из входов дифференциального усилител посто нного тока 8. Стабилизатор отрицательного напр жени 34 выполнен в виде последовательно соединенных стабилитрона 43 диода 44 и седьмого резистора 45, соединенного с конденсатором 46 и через диод 47 с отрицательным полюсом мостового выпр мител 23. При этом эмиттер транзистора 18 формировател сигнала управлени тиристорами присоединен к параметрическому стабили- затору отрицательного напр жени 34 между стабилитроном 43 и диодом 44, а перва база однопереходного транзистора 12 между диодом 44 и седьмым гас щим резистором 45. Диагональ питани мостоврго выпр мител соединена с. концами вторичной обмотки разделительного трансформатора 48, средн точка этой .обмотки заземлена, а первична обмотка соединена с источником переменного напр жени 27. Устройство работает следующим образом . Напр жение небаланса измерительно .го моста 1, пропорциональное величине отклонени температуры объекта регулировани 29 от заданного значени , поступает через резисторы 6 и 7 на входы усилител 8. На инвертирующий вход усилител поступает также сигнал обратной св зи от фильтра делител 42, Таким образом, на входе усилител действует разность сигнала небаланса измерительного моста и сигнала обратной св зи. Усиленный разностный сигнал поступает на вход усилител мощности - базу транзистора 9. Питание усилител мощности и схемы сравнени на однопереходном транзисторе 12 Осуществл етс близким к пр моугольному напр жением, формируемшд транзисторным ключом 31, Величины резисторов 32 и 22 рассчитаны таким образом, что транзисторный ключ открыт в течение почти всего полупериода . При этом выходное напр жение стабилизатора 30 беспреп тственно проходит к плюсовой шине питани 16 усИлктел мощности и элемента срав- : нени , В конце полупериода, дсогда нешр Жение мостового выпр мител 23 приближаетс к нулю, ток через резистор 32 делаетс меньше, чем ток через резистор 33, оба транзистора транзисторного ключа 31 запираютс , и напр жение на шине 16 делаетс рав ным нулю. В это врем оба перехода транзистора 9 закрыты, конденсатор 1 разр жен ,поскольку зашунтирован открытым переходом транзистора 12. В начале следующего полупериода, когда с ростом напр жени мостового выпр мител 23 транзисторный ключ 31 от (ПираетсЯг и на шине 16 по вл етс стабилизированное положительное напр жение параметрического стабилизатора 30, транзистор 9 начинает работать как эмиттерный повторитель« Пе реход транзистора 12 запираетс через диод 10, конденсатор 11 очень быстро зар жаетс до напр жени / .приблизительно равного напр жению на выходе усилител 8. Дальнейший зар д конденсатора происходит экспо ненциально через резистор 14, Диод 10 при этом запираетс , когда напр жение достигнет величины отпирани однопереходного транзистора 12, про исходит быстрый разр д конденсатора 11. Импульс разр дного тока через резистор 17 проходит в базу транзис тора 18, усиливаетс им и через импульсный трансформатор 19 поступает в управл ющие цепи силовых тиристо ров 24 и 25 тиристорного регулирующего элемента 26. Врем зар да кондё .нсатора 11 до напр жени отпирани транзистора 12 зависит от напр жени , до которого конденсатор зар жаетс в канале полупериода через усилитель мощности, т«е, от напр же ни на в.ыходе усилител 8 Если это напр жение больше напр жени отпира ни транзистора 12, последний отопретс в самом .начале полупериода, как только зар дитс конденсатор 11 При этом силовые тиристоры 24 и 25 также отпираютс в самом начале каж дого полупериода и мощность, вьдел ема в нагревателе, будет максимальней . Если напр жение на выходе усилител 8 меньше некоторой опреде ленной величины, конденсатор 11 воо ще не успевает зар дитьс до напр жени отпирани транзистора 12 за врем полупериода. В этом случае разр д происходит в момент исчезновени напр жени на -шине 1б в конце полупериода, когда благодар отсутствию междубазового напр жени откроетс эмиттерный переход транзистора 12. Поскольку в этот момент сетевое напр жение проходит через нуль, силовые тиристоры 24 и-25 не отпираютс , и мощность, выдел ема в нагревателе, ргшна нулю. В промежуточных значени х напр жени выход усилител 8 мощность, выдел ема в нагревателе, функционально св зана с этим напр жением Благодар высокой .крутизне фронтов и близкой к ед нице скважности импульсов напр жени , формируемых транзисторным ключом 31 на шине 16, диапазон плавно регулируемой мощности нагревател близок к предельно возможному: от нул и до мощности, соответствующей полному напр жению питающей сети.. В момент отпирани транзистора 12 ток разр да конденсатора 11 насыщает транзистор 18. Напр жение на его коллекторе падает от напр жени конденсатора 21 до выходного напр жени стабилизатора отрицательного напр жени 34. При этом импульс тока перезар да конденсатора 39 отпирает маломощный тиристор 36 каскада след щей обратной св зи. Через диод 38 катод этого тиристора св зан с отрицательным полюсом мостового выпр мител 23,питаемого через трансформатор 48 от того же источника 27 переменного напр жени , что и нагреватель. Благодар этому среднее напр жение на аноде тиристора 36 зависит от фазы управл ющего импульса и от напр жени сети точно таким же образом,как и среднее за полупериод напр жение на нагревателе 28. Часть этого напр жени , поделенного и сглаженного фильтром-делителем 42, поступает на неинвертирующий вход усилител 8. Таким образрм, все устройство оказываетс охваченным глубокой отрицательной обратной св зью по величине среднего за полупериод напр жени на нагревателе , в результате чего устройство непрерывно поддерживает равенство величин сигнала обратной св зи на выходе фильтра-делител 42 и небаланса измерительного MbdTa. Поскольку,, как уже указывалось, сигнал обратной св зи жестко св зан с напр жением нагревател , можно утвер одать, что среднее напр жение нагревател пр мо пропорционально небалансу моста и не зависит ни от коэффициента усилени усилител 8 и других элементов схемы, ни от напр жени сети (в пределах зоны пропорционального регулировани ) . Высока линейность характеристики и полное.устранение вли ни величины питающего напр жени на напр жение нагревател обеспечивают повышение качества и точности регулировани температуры и отсутствие колебаний температуры при скачкообразных изменени х напр жени сети. Кроме того, наличие каскада след щей обратной св зи, гальванически не св занного с сетью, обеспечивает удобную возможность индикации среднего напр жени на нагревателе Стабилизатор отрицательного напр жени введен в устройство дл согласовани уровней на выходе усилител 8 и на эмиттере транзистора 12, Наличие этого стабилизатора дает возможность .простые способом существенно повысить мощность и длительность импульса в коллекторной цепи транзис тора 18. Эта возможность реализуетс включением между первой базой транзистора 12 и эмиттером транзистора 18 диода 44, через который в пр мом направлении проходит ток стабилитрона 43. Падение напр жени пор дка 0,5 В на открытом переходе диода обеспечивает надежное запирание перехода транзистора 18. В то же врем при отпирании транзистора 12 практически весь зар д конденсатора 11 попадает в базу транзистора 18, поскольку значение резистора 17 много меньше значени резистора 45. Наличие резистора 17 позвол ет раст нуть (Процесс разр да конденсатора 11 и значительно увеличить, таким образом, длительность.и энергию импульсов на вторичных обмотках импульсного транс форматора 19. Величина резистора 13 должна быть выбрана достаточно малой, чтобы обеспечить возможно большую скорость зар да конденсатора 11 в начале полу периода. При этом ток через резистор превышает гарантированное минимальное значение тока удержани транзистора 12. Это означает, что после его отпирани он может не закрытьс до окончани полупериода. При этом резко возрастает средн величина коллекторного тока транзистора 18 и мощность, рассеиваема в транзисторд и в резисторе 20. Устранение перегрузки транзистора 18, св заннее с этий повышение надеж ноети и снижение энергопотреблени достигаютс введением резистора 35 ме дау входом транзисторного ключа и анодом тиристора 36 вспомогательного тиристорного каскада 37. Напр жение отрицательного noJDoca мостового выпр мител 23 мен етс во времени симметрично напр жению, его положительного полюса. В любой момент времени эти напр жени равны по абсолютной величине и противоположны по знаку Величины резисторов 32 и 35 выбраны таким образом, что при отпирании тиристо а 36 транзисторный ключ 31 запираетс , транзисторы 9 и 12 обесточиваютс , и транзистор 18 запираетс . Таким образом, путем введени ГПУ боиой отрицательной обратной св зи по среднему за полупериод напр жению на нагревателе обеспечиваетс полное устранение вли ни колебаний питающего напр жени на величину напр жени нагревател , что ведет к устранению колебаний температуры при резких , скачкообразных изменени х напр жени сети и в конечном счете - к повышению точности и достоверности хроматографического. анализа. Получаемый а счет той же отрицательной обратной св зи эффект линеаризации регулировочно й характеристики улучшает переходные процессы и сокращает их длительность, что особенно важно при использовании предлагаемого устройства в системах программировани и температуры и приводит к тому же результату - повышению точности анализа. Отсутствие в схеме регулировочных элементов исключает необходимость настройки и снижает тем самым трудоемкость его изготовлени , что дает непосредственными экономический эффект. Наконец, повышение мощности управл ющих импульсов, расширение динамического диапазона регулировани , наличие индикатора среднего напр жени на нагрузке и защиты транзистора фор- ировател обеспечивают улучшение эксплуатационных характеристик предагаемого устройства и расширение обЛасти его применени .The goal is achieved by the fact that in a temperature control device containing a heat sensitive bridge connected in series, a differential DC amplifier, a power amplifier whose output is connected to the emitter of a single junction transistor, the first base of the single junction transistor through the first resistor is connected to the base of the transistor foOr of the thyristor power control signal emitter of the transistor, connected in series with the heater in the circuit current, and the second base through the second resistor with a positive power bus, as well as a bridge rectifier, stabilizers of positive and negative voltage, a transistor switch through which the output of the positive voltage regulator is connected to the positive power bus, and A zipper consisting of a low-power thyristor, a voltage separator with a smoothing filter and an indicator of the average value of the voltage on the heater, the cathode of the low-power thyristor is connected via a coupling capacitor to the collector th transistor shaper power thyristors, and a control signal via the diode - to the negative pole of the rectifier bridge, to which, Salsola third resistor connected to the control electrode of the low-power thyristor whose anode via a voltage divider and a smoothing filter connected to the noninverting input of the differential amplifier and. through the indicator of the average value on the heater to the common bus, and through the fourth resistor - to the control input of the transistor switch, connected via the fifth resistor with the positive pole of the bridge rectifier, and through the sixth resistor to the output of the negative voltage stabilizer, consisting of a series-connected zener diode, a diode and a sixth oesistor, with the connection point of the seventh resistor and diode connected to the first base of the single junction transistor. The drawing shows the circuit diagram of the device. The proposed device contains a thermosensitive bridge 1, formed by setters 2, a resistance thermometer 3 and two constant resistors 4, connected to a source of constant voltage 5. A meter on the diagonal of the thermosensitive bridge through resistors 6 and 7 is connected to the inputs of a differential DC amplifier 8 The output of the amplifier is connected to the input of the power amplifier, made in the form of an emitter follower on the transistor 9. The emitter of this transistor through a diode 10 is connected to a capacitor 11 and an emitter one and Transition of the transistor 12, the guide function performs the comparison element. The emitter of transistor 9 as well as the emitter and second base of transistor 12 are connected via resistors 13 and 14 and the second resistor 15 is connected to the positive power bus 16, first base of transistor 12 via the first resistor 17 connected to the base of the power thyristor control signal transducer. the collector of this transistor is connected to one end of the primary winding of a pulse transformer 19, the second end of the primary winding is connected via a resistor .20 to a capacitor 21, and through a diode 22 to a positive pole of a bridge rectifier 23 Secondary The pulse transformer 19 winding is connected to the control circuits of the POWER thyristors 24 and 2S of the thyristor regulating element 26, through which the heater 28 located in the Thermogrammed Volume 29 is connected to the AC voltage source 27 and connected to the output of the positive voltage stabilizer 30 through a transistor switch 31. The control input of this transistor switch through the fifth resistor 32 is connected to the positive pole of the bridge rectifier 23 through a resistor 33 - with the output stabilized Oia of the negative voltage 34, and through the fourth reaistor 35- with the anode of a low-power thyristor 36 cascade following feedback. 37. The cathode of this thyristor is connected q from; through diode 38; By means of the capacitive voltage of the bridge rectifier 23 / a through a capacitor 39 - to the collector of the transistor 18, the thyristor control signal generator The control electrode of the thyristor 36 is also connected to the negative pole of the bridge rectifier 23 via the third resistor 40, through a resistor 35 to the input of the transistor switch 31 is also connected to the indicator 41 of the average voltage on the heater, as which any measuring device can be used, signal tlamya, etc., and Without a voltage divider filter 42 with one of the inputs of a differential DC amplifier 8. Negative voltage stabilizer 34 is made in the form of series-connected zener diode 43 of diode 44 and the seventh resistor 45 connected to capacitor 46 and through diode 47 with a negative pole of bridge rectifiers The sensor 23. At the same time, the emitter of the transistor 18 of the thyristor control signal generator is connected to the parametric stabilizer of the negative voltage 34 between the zener diode 43 and the diode 44, and the first base is single junction second transistor 12 between the diode 44 and the seventh conductive quenched resistor 45. Diagonal mostovrgo power rectifier is connected to. the ends of the secondary winding of the isolation transformer 48, the midpoint of this winding is grounded, and the primary winding is connected to an alternating voltage source 27. The device operates as follows. The unbalance voltage of the measuring bridge 1, proportional to the deviation of the temperature of the control object 29 from the setpoint, is supplied through resistors 6 and 7 to the inputs of the amplifier 8. The inverting input of the amplifier also receives a feedback signal from the splitter filter 42. At the input of the amplifier, the difference between the unbalance signal of the measuring bridge and the feedback signal is valid. The amplified difference signal is fed to the input of the power amplifier - the base of the transistor 9. The power of the power amplifier and the comparison circuit is powered by a single junction transistor 12. The voltage is close to the square voltage generated by the transistor switch 31. The values of the resistors 32 and 22 are calculated so that the transistor switch is open for almost the entire half cycle. At the same time, the output voltage of the stabilizer 30 freely passes to the positive power bus 16 of the power and matching element, at the end of the half period, when the voltage of the bridge rectifier 23 approaches zero, the current through the resistor 32 is less than the current through the resistor 33, both transistors of the transistor switch 31 are locked, and the voltage on the bus 16 is set to zero. At this time, both transitions of transistor 9 are closed, capacitor 1 is discharged, because it is shunted by the open transition of transistor 12. At the beginning of the next half-period, when the voltage of the bridge rectifier 23 increases, transistor switch 31 from (Pirassyag and on bus 16 appears stable positive the voltage of the parametric stabilizer 30, the transistor 9 starts to work as an emitter follower, the transition of the transistor 12 is closed through the diode 10, the capacitor 11 is very quickly charged to a voltage of approximately equal voltage the output of the amplifier 8. A further charge of the capacitor occurs exponentially through the resistor 14, the diode 10 is locked when the voltage reaches the unlocking value of the single junction transistor 12, a fast discharge of the capacitor 11 occurs. The discharge current through the resistor 17 passes into The base of the transistor 18, is amplified by it, and through the pulse transformer 19 enters the control circuits of the power thyristors 24 and 25 of the thyristor regulating element 26. The charging time of the condenser 11 to the voltage of the transistor 12 unlocks IT from the voltage to which the capacitor is charged in the half cycle channel through the power amplifier, t "e, from the voltage on the output side of the amplifier 8. If this voltage is greater than the unlocking voltage of either transistor 12, the last one is at the very beginning of the half period as soon as the capacitor 11 is charged. In this case, the power thyristors 24 and 25 are also unlocked at the very beginning of each half-period and the power consumed in the heater will be maximal. If the voltage at the output of the amplifier 8 is less than a certain specific value, the capacitor 11 does not have enough time to charge before the voltage of the unlocking of the transistor 12 during the half-time. In this case, the discharge occurs at the time of the disappearance of the voltage on the bus 1b at the end of the half-period, when, due to the absence of the inter-base voltage, the emitter junction of the transistor 12 opens. and the power released in the heater is zero. At intermediate values of the voltage, the output of the amplifier 8, the power released in the heater, is functionally related to this voltage. Due to the high friction of the fronts and the close to the unit duty cycle of the voltage pulses generated by the transistor switch 31 on the bus 16, the range of continuously adjustable power the heater is close to the maximum possible: from zero to the power corresponding to the full voltage of the mains. At the time of unlocking the transistor 12, the discharge current of the capacitor 11 saturates the transistor 18. The voltage on its collector is drop t from the voltage of the capacitor 21 to the output voltage of the negative voltage stabilizer 34. At the same time, the overcharging current pulse of the capacitor 39 is unlocked by the low-power thyristor 36 of the cascade of the following feedback. Through a diode 38, the cathode of this thyristor is connected to the negative pole of a bridge rectifier 23 fed through a transformer 48 from the same alternating voltage source 27 as the heater. Due to this, the average voltage at the anode of the thyristor 36 depends on the phase of the control pulse and on the network voltage in exactly the same way as the average for the half-period voltage on the heater 28. Part of this voltage, divided and smoothed by the filter-divider 42, enters to the non-inverting input of amplifier 8. Thus, the entire device is covered by a deep negative feedback on the average half-period voltage on the heater, resulting in a device that continuously maintains equality yn feedback signal at the output of filter 42 and divider unbalance measuring MbdTa. Since, as already indicated, the feedback signal is rigidly connected with the heater voltage, it can be stated that the average heater voltage is directly proportional to the unbalance of the bridge and does not depend on the gain of the amplifier 8 and other circuit elements, nor on network (within the proportional control zone). The high linearity of the characteristic and the complete elimination of the influence of the supply voltage on the heater voltage provide an increase in the quality and accuracy of temperature control and the absence of temperature fluctuations during abrupt changes in the network voltage. In addition, the presence of a feedback loop, not galvanically connected to the network, provides a convenient way to indicate the average voltage on the heater. Negative voltage stabilizer is inserted into the device for matching the levels at the output of the amplifier 8 and at the emitter of the transistor 12. enables an easy way to significantly increase the power and duration of a pulse in the collector circuit of the transistor 18. This possibility is realized by switching between the first base of transistor 12 and emit of the transistor 18 of diode 44, through which the current of Zener diode 43 passes in the forward direction. A voltage drop of about 0.5 V at the open transition of the diode ensures reliable locking of the transition of transistor 18. At the same time, when unlocking transistor 12, almost all capacitor charge 11 enters the base of transistor 18, since the value of resistor 17 is much smaller than the value of resistor 45. The presence of resistor 17 makes it possible to stretch (the process of discharge of capacitor 11 and thus significantly increase the duration and energy of the pulses The windings of the pulse transformer 19. The magnitude of the resistor 13 must be chosen sufficiently small to ensure that the charge rate of the capacitor 11 is as high as possible at the beginning of the half period. In this case, the current through the resistor exceeds the guaranteed minimum value of the holding current of the transistor 12. This means that after unlocking it, it may not close until the end of the half period. The average collector current of transistor 18 and the power dissipated in the transistor and resistor 20 increase dramatically. Elimination of the overload of transistor 18, associated with this increase in reliability and power consumption, is achieved by inserting a resistor 35 at the input of the transistor switch and the anode of the thyristor 36 thyristor cascade 37. The voltage of the negative noJDoca bridge rectifier 23 varies in time symmetrically with the voltage of its positive pole. At any time, these voltages are equal in absolute value and opposite in sign. The values of resistors 32 and 35 are chosen so that when unlocked a thyristor 36 transistor switch 31 is locked, transistors 9 and 12 are de-energized, and transistor 18 is locked. Thus, by introducing a hfp negative feedback feedback over the half-period voltage on the heater, the influence of the supply voltage fluctuations on the heater voltage is eliminated, which leads to the elimination of temperature fluctuations during sudden, abrupt changes in the network voltage and ultimately - to improve the accuracy and reliability of the chromatographic. analysis. The linearization effect of the adjustment characteristic obtained by means of the same negative feedback improves transients and reduces their duration, which is especially important when using the proposed device in programming systems and temperatures and leads to the same result - an increase in the accuracy of the analysis. The absence in the scheme of adjusting elements eliminates the need for adjustment and thereby reduces the laboriousness of its manufacture, which gives immediate economic effect. Finally, increasing the power of the control pulses, expanding the dynamic range of control, the presence of an average voltage indicator on the load and protection of the transistor of the former provide an improvement in the performance characteristics of the device being predicted and expanding the scope of its application.

Claims

A TEMPERATURE CONTROL DEVICE comprising a thermally sensitive bridge, a DC differential amplifier, a power amplifier, the output of which is connected to an emitter of a single-junction transistor acting as a comparison element, the first base of the single-junction transistor through the first resistor connected to the base of the transistor of the driver of the power thyristor control signal, connected in series with the heater to the alternating current circuit, and the second base through the second resis a torus with a positive power bus, as well as a bridge rectifier, positive and negative voltage stabilizers, a transistor switch through which the output of a positive voltage stabilizer is connected to a positive power bus, and a servo feedback cascade consisting of a low-power thyristor, a voltage divider with a smoothing filter, and indicator of the average value of the voltage across the heater, characterized in that, in order to increase the accuracy of the device, the cathode of a low-power thyristor is connected through a separation condensate with the collector of the transistor of the driver for the control signal of the power thyristors and through the diode with the negative pole of the bridge rectifier, to which the control electrode of the low-power thyristor is connected through the third resistor, the anode of which is connected to the non-inverting input of the differential amplifier and through the average voltage indicator through the voltage divider and the smoothing filter on the heater - to the common bus, and through the fourth resistor - to the control input of the transistor switch connected through the fifth resistor straighten * * a with the positive pole of the bridge, and through the sixth resistor - with the output of a negative voltage stabilizer consisting of a zener diode, a diode and a sixth resistor connected in series, and the connection point of the seventh resistor and the diode is connected to the first base of a single-junction transistor.