16.Какими основными параметрами характеризуется усилитель.

"Основы теории управления", стр. 66-67.

Устройство, при помощи которого выходной сигнал некоторого элемента автоматической системы преобразуется в сигнал большей мощности за счёт использования дополнительного источника энергии называется усилителем.

Усилитель позволяет сравнительно маломощным входным сигналом управлять передачей большой мощности от источника энергии к исполнительному механизму, к которому приложена соответствующая нагрузка, или к другому элементу устройства уравнения. Входной и выходной сигналы усилителя обычно бывают одной и той же физической природы.

Усилители классифицируются по виду источника энергии и по типу управляющего (или усилительного) элемента. По виду используемой энергии их разделяют на электрические , гидравлические и пневматические.

Электрические усилители. В зависимости от типа управляющего элемента электрические усилители бывают электронные, магнитные, элетромагнитные и электромеханические.

К усилителям предъявляют следующие требования:

- усилитель должен иметь требуемый коэффициент передачи (усиления) по мощности;

- постоянная времени усилителя должна быть гораздо меньшей чем у других элементов устройства управления;

- статическая характеристика усилителя в рабочей зоне изменения входного и выходного сигналов должна быть линейной;

- порог чувствительности усилителя должен быть минимальным и не превышать допустимого значения;

- усилитель должен иметь высокий КПД;

- показатели надёжности усилителя должны отвечать требованиям по надёжности автоматической системы в целом.

Основной параметр характеристики усилителя - коэффициент усилия по мощности

kp = dPвых/dPвх

где Pвых, Pвх - мощности выходного и входного сигналов усилителя.

В зависимости от типа и конструкции усилителя kp составляет ... 10'.

Электрические усилители выполняют чаще всего в виде атомных элементов, а гидравлические и пневматические обычно входят в состав исполнительных механизмов.

Электронные усилители. В качестве управляющих устройств в электронных усилителях применяют полупроводниковые приборы. Электронные усилители имеют высокую чувствительность (большой коэффициент усилителя) и обладают способностью усиливать сигналы для весьма малой мощности. Они отличаются высоким КПД, малыми габаритами и большим сроком службы. Коэффициент направления по мощности транзисторных и тиристорных усилителей является 10²...10^4, максимальная выходная мощность может достигать 10кВт при КПД 96...98 %.

Можно включить последовательно несеолько электронных усилителей. Коэффициент усиления полученного в этом случае фотокаскадного устройства будет равен произведению коэффициентов усиления используемых усилителей:

kp = kp1 kp2 kp3... kpn.

Применяются усилители постоянного и переменного тока. Первые усиливают как постоянную, так и переменную составляющую входного сигнала, а вторые - только переменную составляющую.

Выбор типа усилителя определяется типом измерительного преобразователя, типом и мощностью исполнительного органа.