2.Описание и обоснование выбранной схемы и конструкции.

2.1. Обоснование выбранной схемы терморегулятора

Схема электрическая принципиальная терморегулятора приведена в приложении А.

В основу работы терморегулятора положен мостовой метод измерения сопротивления. Измерительная схема представляет собой одинарный мост сопротивлений, в одно из плеч которого включен термопреобразователь сопротивлений R_T, находящийся в среде объекта с температурой Т.

В смежное плечо включено переменное сопротивление R 1 задатчика, с движком которого жестко связан указатель шкалы терморегулятора. Остальные плечи моста представляют собой постоянные проволочные сопротивления R2, R3, R4 и R5.

Мост питается переменным напряжением с частотой сети от вторичной обмотки силового трансформатора.

Мост может уравновешиваться автоматически, когда терморегулятор работает как регулятор или сигнализатор, а также может уравновешиваться вручную при изменении постоянного значения температуры.

2.2 Принцип действия терморегулятора

Смотреть приложение

Напряжение в измерительной диагонали моста будет равно нулю, то есть мост находится в равновесии, при условии выполнения равенства:

(R_t+R^`_пр)R₃ = (R₄+R^``_пр)R₅ (1)

Равенство (1) справедливо для любой точки интервала, где R^{`</sup><sub>пр</sub> и R<sup>``</sup><sub>пр</sub> сопротивления участков задатчика, находящихся в смежных плечах моста и дающих в сумме приведённое сопротивление Rпр, то есть Rпр = R<sup>`}_пр + R^``_пр

С изменением температуры объекта меняется сопротивление термометра R _t , поэтому для достижения равновесия моста необходимо изменить точки подключения одной из вершин измерительной диагонали по отношению к двум плечам моста. Указанное требование достигается применением переменного сопротивления задатчика R 1, движок которого служит одной из вершин измерительной диагонали моста. Сопротивление термометра R _t меняется в зависимости от изменения температуры объекта. Если температура термометра отличается ль температуры по шкале задатчика, нарушается равновесие моста. В измерительной диагонали моста появляется напряжение разбаланса определённой фазы, которое усиливается полупроводниковым усилителем, выполняющим одновременно и функцию фазочувствительного элемента, собранного на транзисторах VT I…VT 6

Усиленный сигнал разбаланса с полупроводникового усилителя подается на обмотку исполнительного реле К, рабочие контакты которого включают исполнительный механизм для подачи энергии в объект регулирования.

Подача энергии в объект регулирования осуществляется до тех пор, пока температура объекта не достигает заданного значения. При этом мост уравновешивается, напряжение на входе усилителя близко к нулю, исполнительное реле отпускается и подача энергии в объект прекращается.

В приборах предусмотрена регулировка зоны возврата в пределах до 10% от диапазона регулирования по шкале прибора, которая осуществляется потенциометром R8. Под зоной возврата подразумевается отношение температур, при которых производится подача энергии в объект и прекращение подачи энергии. Контроль состояния температуры в объекте может осуществляться визуально по сигнальным лампам. Включенное состояние сигнальной зелёной лампы «М» означает, что температура объекта меньше заданной, а включенное состояние красной лампы «Б» - что температура объекта больше заданной.

Питание узлов прибора осуществляется через вторичные обмотки силового трансформатора и двухпериодный выпрямительный мост, собранный на диодах VД1 – VД2, напряжение которого фильтруется конденсатором С9 и стабилизируется диодом VД3.