24.Охарактеризуйте измерительные элементы систем автоматики (датчики)

Функцией измерительного элемента является измерение регу­лируемой или какой-либо другой величины, дающей необходи­мую для управления информацию. Одновременно измерительный элемент осуществляет преобразование измеренной величины и величину другого вида, удобную для передачи сигналов в данной автоматической системе. В большинстве систем автоматического управления для передачи и обработки сигналов, несущих инфор­мацию об управляемом процессе, используются электрические величины, т.е. большинство датчиков автоматически преобразуют измеряемые величины любой физической природы (скорость, дав­ление, перемещение и др.) в электрические.

Измеряемая величина является входной величиной датчика.

Выходная электрическая величина может представлять собой один из параметров электрической цепи (R, L, С) или ЭДС.

Датчики, преобразующие входную величину в ЭДС, называются генераторными, а датчики, преобразующие входную величину в изменение параметра электрической цепи, — параметрическими.

По характеру представления выходной величины датчики подразделяются на измерительные и релейные. Измерительные датчики имеют линейную статическую характеристику и выдают значение измеряемой величины в непрерывной (аналоговой) форме Релейные датчики имеют релейную характеристику и выдают дискретный по уровню сигнал, соответствующий некоторому продельному значению измеряемой величины.

25.Дать понятие усилителей автоматических систем. Охарактеризуйте.

Усилительно-преобразовательные элементы служат для усиления сигналов, поступающих от датчиков, задающих или сравнивающих элементов и преобразования этих сигналов с целью повышения помехоустойчивости или для удобства воздействия на исполнительные элементы или на контрольные приборы.

По принципу действия различают электрические (релейные, электронные, транзисторные, ионные, магнитные, электромашинные) и механические (гидравлические, пневматические и др.) усилители.

Во многих системах регулирования мощность сигнала, поступающего от измерительного устройства, недостаточна для осуществления регулирующего воздействия. Следовательно, сигнал не­обходимо усилить, для этого и служат усилители. Усилитель — это устройство, в котором входной сигнал преобразуется с усилением его мощности, причем выходной сигнал усилителя имеет ту же физическую природу, что и входной. Кроме того, в усилителях путем введения специальных корректирующих устройств формируются заданные зависимости выходных сигналов от входных.

В САУ применяют усилители разного типа: полупроводниковые, магнитные, электромашинные, гидравлические, пневматические и др.

Все усилители имеют цепь подвода энергии, за счет которой осуществляется усиление. В электронных усилителях это энергия питания цепей схемы, в электромашинных — энергия вращения якоря, в гидравлических — энергия установки, поддерживающей давление в гидросистеме.

Основными характеристиками усилителей, работающих в системах автоматики, являются: коэффициент усиления; линейность статической характеристики; быстродействие; уровень собственных шумов; максимальная выходная мощность.

Для усилителей, работающих в подвижных системах (например, летательных аппаратах), большое значение имеет также вес, приходящийся на единицу выходной мощности.

Полупроводниковые усилители систем автоматики аналогичны усилителям низкой частоты и постоянного тока, применяемы в устройствах связи, измерительной технике и т.п. Широко применяются фазочувствительные усилители постоянного тока. Дня полупроводниковых усилителей характерны большое быстродействие, высокие коэффициенты усиления, низкий уровень собственных шумов. Их максимальная выходная мощность, по сравнению с другими типами усилителей невелика. Применяются полупроводниковые усилители в основном в входных и промежуточных каскадах. В качестве выходных усилителей они применяются только в системах, имеющих исполнительные устройства небольшой мощности.