2. Перевірка спрацювання пкп-ф при настроюванні на освітленість

№ спрацювання	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ЕСПР, лк

Ео = Лк

12. Обчислити середнє значення освітленості, при якій спрацьовує прилад, визначити відносну похибку спрацювання.

6. Оформлення звіту

Звіт повинен містити:

• назву та мету роботи;

• технічну характеристику приладів, що використовувалися в роботі;

• функціональну схему приладу ПКП-Ф;

• електричні схеми лабораторних установок;

• таблиці з експериментальними і розрахунковими даними;

• розрахункові формули і статичну характеристику фотоголовки;

• висновки по роботі з аналізом експериментально отриманої

статичної характеристики і результатів настройки приладу на задану освітленість;

• відповіді на контрольні запитання.

7. Контрольні запитання

1. Сформулюйте призначення приладу ПКП-Ф.

2. На якому явищі базується принцип дії фоторезистора?

3. Назвіть вхідний і вихідний сигнали фоторезистора як датчика освітленості.

4. У вигляді чого формується задана дія в ПКП-Ф?

5. Що являє собою статична характеристика фотоголовки приладу ПКП-Ф?

6. Як за допомогою статичної характеристики визначити коефіцієнт підсилення фотоголовки?

7. Порядок настройки приладу ПКП-Ф на задану освітленість спрацювання.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №6

Дослідження характеристик магнітного підсилювача

1. Об'єкт дослідження:

магнітний підсилювач з внутрішнім зворотним зв'язком (ЗЗ) та обмоткою зміщення.

2. Мета роботи:

• ознайомитися з будовою і принципом дії магнітного підсилювача;

• експериментально зняти статичні характеристики МП при заданих значеннях струму зміщення І_ЗМ і опору зворотного зв'язку R_ЗЗ;

• обчислити коефіцієнти підсилення МП К_МП і коефіцієнт зворотного зв'язку К_зз.

3. Теоретичні відомості

Магнітні підсилювачі являють собою феромагнітні пристрої, що використовуються для підсилення потужносты керуючого сигналу, який формується регулюючим пристроєм автоматичної системи. Вхідним сигналом для МП як самостійного функціонального елемента системи є керуючий сигнал У. Одночасно з підсиленням сигналу МП здійснює його перетворення: керуючий сигнал, що формується у вигляді .постійного струму Іупр, перетворюється на сигнал змінного струму І_Н великої напруги.

П

Рис. 1. Будова найпростішого магнітного .підсилювача:

1 – робоча обмотка;

2 – опір навантаження;

3 – феромагнітне осердя;

4 – обмотка управління

ринцип дії МП полягає в залежності індуктивності (і у свою чер­гу індуктивного опору) дроселя від підмагнічування постійним струмом.

Найпростіший МП - це феромагнітне осердя 3 (рис. 1) з двома обмотками: робо­чою 1 і управління 4. Жив­лення робочої обмотки здійс­нюється від джерела змінної напруги U_Ж через опір наван­таження R_Н, а обмотки управ­ління - від джерела постійної напруги. При збільшенні струму І_УПР в обмотці управління збільшується підмагнічування дроселя цим струмом і , відповідно, зменшується магнітна проникність феромагнітного осердя. Це призводить до зменшення індуктивності дроселя L_ДР і, у свою чергу, до зменшення індуктивного опору робочої обмотки Х_РОБ .Внаслідок цього змінюється струм в опорі навантаження згідно з виразом:

_,

де Z_Н - повний опір навантаження і робочої обмотки.

,

де L_ДР, R_ДР - індуктивність та активний опір робочої обмотки; R_Н - опір навантаження; ω - кутова частота напруги живлення робочої обмотки.

Статична характеристика МП являє собою залежність І_Н від і_упр. Для МП, який розглянуто вище, вона має вигляд, зображений на рис. 2. Коефіцієнт підсилення МП - це тангенс кута α нахилу дотичної до заданої точки статичної характеристики:

Рис. 2. Статична характеристика найпростішого магнітного підсилювача

Статична характеристика МП є нелінійною. Таким чином, коефіцієнт підсилення МП для різних режимів роботи різний. Для одержання більшого коефіцієнта підсилення доцільно працювати на ділянці статичної характеристики МП з найбільшою крутістю.

Розглянута схема МП не знайшла практичного застосування через наявність таких недоліків:

• змінний струм у робочій обмотці внаслідок явища взаємоіндукції спотворює вхідний сигнал і порушує нормальну роботу МП;

• МП не реагує на знак вхідного сигналу І_УПР;

• недостатня величина коефіцієнта підсилення МП -К_МП.

Тому на практиці застосовують МП, виконані на основі Ш-подібних або двох П-подібних осердь (рис. 3). У таких МП обмотка управління розміщується на середньому стержні, а половини робочої - на крайніх. У даному випадку змінні магнітні потоки, які створюються кожною половиною робочої обмотки, в середньому стержні осердя спрямовані назустріч одне одному і повністю компенсуються. Для забезпечення чутливості МП до полярності вхідного сигналу застосовується обмотка зміщення W_ЗМ, яка живиться від стабілізо­ваного підсилювача з обмоткою зміщення.джерела постійного струму U_ЗМ. Для збільшення значення коефіцієнта підсилення МП застосовують додатній зворотний зв'язок. Останній може бути зовнішній, внутрішній і змішаний.

Схема МП з внутрішнім зворотним зв'язком (ЗЗ) називається схемою із самозміщенням (рис.4). Додаткове підмагнічування осердя, пропорційне струму навантаження І_Н, буде створюватись постійною складовою випрямленого діодами змінного струму.

Рис.4. Будова лабораторної установки для дослідження характеристик магнітного підсилювача із зовнішнім зворотним зв'язком та обмоткою зміщення.

Величина зворотного зв'язку змінюється змінним резистором R_ЗЗ. При R_ЗЗ=0 зворотний зв'язок у МП відсутній, оскільки в робочих обмотках не буде постійної складової струму. При збільшенні опору R_ЗЗ випрямлений діодами струм протікатиме через робочу обмотку і підмагнічуватиме осердя.

Величина зворотного зв'язку оцінюється коефіцієнтом зворотно­го зв'язку. Останній можна визначити з виразу:

_,

де: К_МП - коефіцієнт підсилення МП без зворотного зв'язку;

К_МПЗЗ - коефіцієнт МП, охопленого додатнім зворотним зв'язком.