- •Навчально-методичний посібник
- •Загальні вказівки
- •1. Властивості електричної енергії та її застосування в сільському господарстві
- •2. Сучасний стан і перспективи розвитку електроенергетики України
- •1. Загальна електротехніка
- •Електричні кола постійного струму
- •1. Основні поняття. Закон Кулона.
- •2. Напруженість електричного поля. Електрична напруга.
- •3. Електричне коло і його головні елементи.
- •4. Закони Ома. Робота та потужність електричного струму.
- •5. Закони Кірхгофа.
- •6. З'єднання приймачів електричної енергії.
- •1.2. Електромагнетизм
- •1. Магнітне поле і його характеристика
- •2.Феромагнетики
- •3. Провідник із струмом в магнітному полі
- •4. Електрон в магнітному полі
- •5. Електромагнітна індукція.
- •6. Самоіндукція та взаємоіндукція.
- •7. Вихрові струми.
- •1.3. Електричні кола однофазного змінного струму
- •1. Основні поняття і параметри синусоїдного струму.
- •2. Графічне зображення синусоїдальних величин.
- •Коло змінного струму з активним, індуктивним і ємнісним опорами.
- •4. Коло змінного струму з послідовним з’єднанням активного, індуктивного й ємнісного опорів
- •5. Коло змінного струму з паралельним з’єднанням активного, індуктивного й ємнісного опорів.
- •6. Коефіцієнт потужності та способи його підвищення.
- •Трифазні кола.
- •1. Трифазна система змінного струму.
- •З’єднання зіркою.
- •3. З'єднання трикутником
- •4. Потужність трифазної системи
- •1.5. Електричні вимірювання і прилади
- •Класифікація електровимірювальних приладів
- •2. Системи електровимірювальних приладів.
- •3. Вимірювання струмів, напруг, потужностей та енергії.
- •4. Вимірювання опору.
- •5. Похибки вимірювання та приладів.
- •1.6. Трансформатори
- •1. Призначення та принцип роботи.
- •Режими роботи трансформатора.
- •3. Конструкція трансформатора.
- •4. Трифазні трансформатори
- •5. Багатообмоткові трансформатори.
- •6. Вимірювальні трансформатори.
- •7. Автотрансформатори
- •8 . Зображення трансформаторів на електричних схемах.
- •1.7 Електричні машини
- •1. Будова та принцип роботи машин постійного струму.
- •2. Генератори постійного струму.
- •3. Двигуни постійного струму.
- •4. Регулювання швидкості обертання якоря.
- •5. Будова та принцип роботи асинхронних машин.
- •6. Регулювання швидкості обертання ротора.
- •7. Пуск асинхронного двигуна.
- •2. Основи електроніки і автоматики.
- •2.1. Напівпровідникові прилади.
- •1. Основні положення про напівпровідникову техніку.
- •2. Напівпровідникові діоди.
- •Тиристори.
- •4. Транзистори
- •5. Характеристики та параметри транзисторів.
- •6. Польові транзистори.
- •2.2. Фотоелектричні прилади
- •1. Оптичні і фотоелектричні явища в напівпровідниках.
- •Фотогальванічний ефект використовується в вентильних фотоелементах, фотодіодах та фототранзисторах.
- •2. Фоторезистори.
- •3.Фотодіоди.
- •4.Фототранзистори.
- •2.3. Випрямлячі змінного струму.
- •1. Загальні відомості про засоби електроживлення.
- •2. Випрямлячі.
- •3. Керовані випрямлячі.
- •4. Стабілізатори.
- •5. Інвертори.
- •2.4. Датчики систем автоматики
- •1. Загальні відомості про датчики систем автоматики.
- •2. Датчики рівня.
- •3. Датчики частоти обертання валів.
- •4. Датчики температури і терморегулятори.
- •5. Датчики вологості.
- •6. Датчики освітленості.
- •3. Застосування електричної енергії в сільськогосподарському виробництві.
- •3.1. Електропривод і апарати автоматичного управління й захисту електродвигунів.
- •Електропривод і його основні частини.
- •Класифікація сучасних електроприводів.
- •3. Класифікація режимів роботи електродвигунів.
- •4. Призначення і класифікація апаратури керування і захисту.
- •5. Характеристика і вибір апаратів керування електроустановками.
- •6. Характеристика і вибір апаратів захисту електроустановок.
- •7. Пристрої температурного захисту
- •8. Розподільні пункти за комплектні пристрої керування електроприводами.
- •3.2. Автоматичне керування електроприводами.
- •Класифікація електричних схем керування.
- •2. Типові схеми керування електродвигунами.
- •3.1. Керування по схемі „поштовх”.
- •3.2. Схема теплового захисту.
- •3.3. Схема блокування кнопки.
- •3.4. Схема блокування одночасному включенню.
- •3.5. Схема послідовного включення.
- •3.7. Схема сигналізації „напруга подана”.
- •3.8. Схема сигналізації включення електродвигуна.
- •3.9. Схема сигналізації включення електромагнітного пускача.
- •3.2. Електронагрівальні установки.
- •1. Загальні принципи перетворення електричної енергії на теплову.
- •2. Нагрівальні елементи.
- •3. Електричні водонагрівники.
- •4. Електродні водогрійні та парові котли.
- •5. Електричне обігрівання у парниках і теплицях.
- •Питання для самоконтролю:
- •3.3. Установки для електричного освітлення і опромінення
- •Фізичні основи оптичного випромінювання.
- •2. Одиниці вимірювання вимірювання.
- •3. Види і системи освітлення.
- •4. Вибір джерел світла та вибір світильників.
- •5.Розміщення світильників
- •6. Будова і робота ламп розжарювання, їх енергетичні і експлуатаційні характеристики.
- •7. Галогенні лампи розжарювання.
- •8. Інфрачервоні лампи.
- •9. Будова і принцип дії люмінесцентних ламп, їх основні характеристики.
- •10. Світильники, що використовуються в освітлювальних установках сільськогосподарського призначення.
- •11. Установки для опромінення рослин в умовах захищеного ґрунту.
- •1 2. Послідовність розрахунку освітлення.
- •13. Схеми автоматичного керування опромінювальними установками.
- •3.4. Заходи щодо безпеки праці при експлуатації електроустановок.
- •1. Дія електричного струму на людину.
- •2. Дія електричного струму на сільськогосподарських тварин.
- •3. Причини електротравм у сільському господарстві.
- •4. Перша допомога потерпілому від ураження електричним струмом.
- •5. Заходи першої допомоги при ураженні електричним струмом.
- •6. Електробезпека у рослинництві.
- •7. Блискавкозахист.
- •8. Вимоги пожежної безпеки при експлуатації електроустановок.
- •4. Основи енергозбереження в агропромисловому комплексі.
- •1. Терміни і визначення в енергозберігаючих технологіях.
- •2. Державна політика України в галузі енергозбереження
- •Принцип концентрації позабюджетних фінансових засобів для реалізації на практиці політики енергозбереження.
- •3. Основи енергозбереження в апк.
- •Література
2.4. Датчики систем автоматики
Прочитайте і опрацюйте:
Л2, с. 34…79, Л9, с. 19…52.
Короткі теоретичні відомості та методичні вказівки:
1. Загальні відомості про датчики систем автоматики.
В автоматичних системах регулювання (АСР) застосовують такі самі вимірювальні пристрої, як і у вимірювальній техніці, але в АСР вони повинні задовольняти деякі додаткові вимоги залежно від особливостей роботи їх у системах. Головні з цих вимог такі:
1. Габарити й маса вимірювального елемента мають бути якомога менші, щоб забезпечувалися більша чутливість елемента й вища точність вимірювання. У зв'язку з цим вихідна потужність вимірювального елемента, як правило, невелика і недостатня для безпосереднього приведення в рух регулювального органа. Слід зазначити, що вимірювальні елементи регульованих величин в АСР часто називають ще чутливими елементами.
2. У більшості випадків вимірювальний елемент повинен мати на виході величину такої фізичної природи, як і прийнята в цій системі для вироблення регулювальної дії. Ця величина повинна бути зручна для передавання керуючого сигналу, його підсилення і корекції. Найчастіше роль такої величини покладається на електричну напругу, силу струму, зсув фаз тощо. Проте в сільськогосподарському виробництві поряд з електричними регуляторами застосовуються також гідравлічні і пневматичні. До вимірювального елемента часто приєднують перетворювальний елемент, який перетворює вимірювану неелектричну величину в електричну чи іншу, потрібну за умовами роботи АСР.
Вимірювальні елементи систем регулювання, з'єднані з такими перетворювачами, називають датчиками.
3. Вимірювальний елемент разом із своїм перетворювачем (якщо він є) повинен давати на виході величину, по можливості пропорційну вимірюваній, або мати наближену лінійну залежність між вихідною і вимірюваною величинами.
4. Вимірювальний елемент повинен мати якомога менше запізнення, тобто час, потрібний для передавання миттєвого значення вимірюваної величини на вихід елемента, повинен бути щонайменшим.
5. Вимірювальні елементи повинні бути надійними в роботі за всіх умов, які можуть трапитися в регульованому технологічному процесі, та бути малочутливими до зміни зовнішніх умов.
Слід зазначити, що різні типи датчиків розділяють за вимірюваною величиною чутливого елемента і за параметром, в який перетворюються сигнали чутливого елемента наприклад, індуктивні датчики тиску, реостатні датчики витрати і т. д. Часто одне з найменувань цієї класифікації опускають: датчики швидкості, датчики витрати, датчики числа імпульсів, датчики тиску і т. д.
Трохи окремо в цій класифікації стоять контактні датчики і сельсини. Контактний датчик перетворює лінійне переміщення чутливого елемента в електричний поштовх або імпульс. Сельсини перетворюють кутове непогодження двох осей в електричну напругу.
Основною характеристикою датчика є його чутливість, тобто відношення зміни вихідної величини до зміни вхідної величини елемента.
Отже, чутливість з точки зору загальних властивостей елементів автоматики є передаточний коефіцієнт датчика. Чутливість має розмірність, що залежить від фізичної природи вхідної і вихідної величин елемента.
Крім чутливості датчик характеризується ще похибкою і інерційністю.
Похибка датчика - це різниця між виміряним і дійсним значеннями регульованої величини. Іноді похибку визначають у відносних одиницях, або в процентах:
При виборі датчика треба враховувати не тільки чутливість і похибку, а й інерційність .
З поняттям інерційності вимірювального елемента найчастіше пов'язують уявлення про деяке запізнення вимірювання значення регульованої величини в певний момент часу. Таке запізнення може бути зумовлене значною масою частин елемента, якщо вихідною величиною є переміщення або швидкість. При вимірюванні температури запізнення виникає через теплову інерцію елемента, яка залежить від геометричних розмірів, виду матеріалу і середовища, де вимірюється температура. Якщо елемент має електричну ємність або індуктивність, запізнення зумовлюватиметься дією інерційних електричних параметрів.
Отже, вимога допустимої інерційності датчика полягає у встановленні допустимого запізнення вимірювання регульованого параметра, що в кожному окремому випадку визначається характером технологічного процесу, який піддягає регулюванню.
Датчики з електричними перетворювачами поділяють на параметричні й генераторні. У параметричних датчиках зміна вимірюваної неелектричної величини перетворюється в зміну одного з параметрів електричного кола (активного опору, індуктивності або ємності).
У генераторних датчиках неелектрична величина перетворюється в електрорушійну силу (е.р.с.). Наприклад, у тахогенераторах частота обертання перетворюється в електричну напругу, у термопарах зміна температури викликає зміну термо-е.р.с., у фотоелементах зміна освітленості приводить до зміни фото-е.р с. До генераторних датчиків належать також п'єзоелектричні й гальванічні датчики.