Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Автоматика и автоматизация производственных процессов. Методические указания
.pdf
51
U
ФР1
1
U
ФД
U
ФР2
U
1
1
1фд
0
фд
R
R
U
U
1
2
2фр
0
2фр
R
R
U
U
Рис.6 Зависимости напряжений на выходе фотодатчика от величины
относительного смещения
Напряжения U
фр1
и U
, снимаемые с эмиттеров Т1 и Т2 (точки 1 и 2
фр2
Uфд) можно рассчитать по формулам
и
(2)
где R1 и R2 – сопротивления входных цепей транзисторов Т1 и Т2.
Поскольку световые потоки Ф1, Ф2 = f (ε), то сопротивления R
Rф2, а также напряжения U
фр1
и U
являются функциями
фр2
ф1
и
относительного смещения ε кареток К1 и К2 (рис.6). Разность
напряжений Uфд = U
между точками 1 и 2 Uфд и используется
фр1
U
, также зависящая от ε, возникает
фр2
в лабораторной работе для
контроля величины так называемого сигнала ошибки, обеспечивая
слежение одной каретки за положением другой.
Программа и порядок выполнения работы
Рекомендуется следующий порядок проведения работы:
1) ознакомиться с расположением блоков лабораторного стенда;
2) установить органы управления, относящиеся к данной работе, в
исходное положение:
на блоке ТРЩ тумблер «сеть» – «выкл»;
на блоке ИП:
52
– тумблер Ũ – «выкл»,
– тумблер Uдв – Uс – в положение «Uдв»;
– переключатель «рег. Uc» – в положение «0»;
– тумблер Ū – «выкл»;
– тумблер Uк – «выкл»;
– переключатели вольтметра и миллиамперметра – в левое по-
ложение (30В и 50мА);
– переключатель «контр» – в положение «Ū»;
– регуляторы «рег. Uк» и «рег. Iк» – в крайние левые положе-
ния;
на блоке ПУ:
– переключатель «контроль Сс» – «выкл.»;
– переключатель «контроль реле» – «выкл»;
– тумблер «работа – контроль» – в положение «контроль»;
– тумблер ГИ-ЭРВ- в положение ГИ,
– тумблер «захват, сек и Uид» – в положение «выкл.»;
нa блoкe ИМ1:
– рукоятку «ввод Y» – в положение «Y=0»;
– тумблеры «двигатель и кв» – «выкл.»;
на блоке ИМ2:
– рукоятку «ввод X» – в положение «Х=10»;
– тумблеры «двигатель и маяк» – «выкл».
3). Исследовать характеристику холостого хода датчика ФР1 фото-
резисторного устройства контроля смещения объектов, т.е. зависи-
мость напряжения в точке 1Uфд от величины смещения при сопротивлении нагрузки Rн = , для этого проделать следующее:
Включить тумблер СЕТЬ на блоке ТРЩ;
Подать постоянное напряжение на фоторезисторные датчики вклю-
чением тумблера Ū на блоке ИП, что контролируется по свечению
лампочки Ū на этом же блоке. Включить питание лампочки МАЯК
тумблером МАЯК на блоке ИМ2. Поставить переключатель
КОНТРОЛЬ блока ИП в положение U
Подключить к клемме Uвх
вх.
один конец измерительного провода, второй конец провода подклю-
чить к клемме 1 Uфд;
Снять зависимость U
= f () напряжения холостого хода первого
фр1
резистора от величины смещения . Для этого установить Х = 10см и
изменять Y согласно соответствующей строке табл.2. Напряжение
53
U
R
1н
1
Условия
опыта
Х = 10см; Rн = 150 – 3300 Ом; R
нхх
=
Rн1 = 500; Rн2 = 900 Ом
Y, см
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
12
13
15
17
20
= Y-X, см
U
фр1(хх)
, В
U
фр1(Rн1)
,В
U
фр1(Rн2)
,В
измерять по вольтметру на блоке ИП. Результаты измерений
фр1
внести в табл.1.
4). Исследовать характеристику нагруженного датчика Uфр = f (Y)
Для этого получить у преподавателя данные о величинах двух со-
противлений нагрузки Rн1 = Rк1 и Rн2 = Rк2; вычислить величину
I
расч1
=
.
Поставить переключатель КОНТРОЛЬ блока ИП в положение Uк.
Соединить проводом клеммы U
вых/Uк
блока ИП и +ОБЩ блока ПУ.
Переключить тумблеры под вольтметром и миллиамперметром в
правое положение: 3В и 5мА. Включить тумблер Uк и рукояткой
РЕГ Uк установить напряжение 1В. Рукояткой РЕГ Iк установить ток
Iк = I
. Переключить тумблер вольтметра в положение 30В, а мил-
расч1
лиамперметра – в положение 50мА. Перевести переключатель
КОНТРОЛЬ в положение Uвх. Соединить клемму Uвх блока ИП с
клеммой 1 Uфд, подключив тем самым сопротивление нагрузки Rн1
последовательно датчику ФР1. Снять зависимость U
= f (Y) при
фр1
Rн = Rн1 и Х = 10см.
Результаты внести в табл.1.
Таблица 1
Характеристики фотодатчика ФР1
Аналогично провести все расчеты и операции для снятия характери-
стики U
= f (Y) при Rн = Rн2 и Х = 10см. Данные вписать в табл.1.
фр1
5). Исследовать характеристику холостого хода и нагруженного дат-
чика ФР2 по правилам, изложенным в п.3. Результаты внести в
табл.2, аналогичную по форме табл.1
6). Исследовать характеристику фоторезисторного датчика смеще-
ний.
Для этого выполнить следующее: установить органы управления в
исходное положение, соединить обе клеммы Uфд блока ПУ с клем-
54
мами ВХОД МОДУЛЯТОРА на блоке ЭУ; включить питание фото-
Х = 10 см; Rн = 5000 Ом
Y, см
0 1 3 5 7 8 9
10
11
12
13
15
17
20
= Y-X, см
U
фд
, В (сигнал
ошибки)
Sфд, В/см
резисторов 220В и U0 лампочки «МАЯК»; снять зависимость
Uфр = f (Y) при Х = 10см и постоянном сопротивлении нагрузки, ко-
торой является электронный усилитель, имеющий Rвх = 5000Ом. Из-
мерение напряжения производить по вольтметру СИГНАЛ
ОШИБКИ на блоке ЭУ. Результаты внести в табл.2.
Таблица2
Характеристика фотодатчика смещений
По данным 1 и 3 строчек табл.3 рассчитать чувствительность датчи-
ка смещений согласно формуле Sфд = ΔUфд/ΔY. Результаты внести в
табл. 3.
Оформление отчета
Отчет должен содержать:
1) принципиальную электрическую схему фоторезисторного
датчика смещений и блока для исследования световой характери-
стики;
2) таблицу использованных приборов;
3) таблицы 1,2,3 с экспериментальными данными;
4) графические характеристики, построенные по данным табл.
1,2, 3, а именно:
а). Iф = f(E);
б) (U
в) (U
г) Uфд = f(Y)
фр1(хх)
фр2(хх)
, U
, U
фр1(Rн1)
фр2(Rн1)
, U
, U
фр1(Rн2))
фр2(Rу2))
= f(Y);
= f(Y);
д) Sфд = f();
5) выводы по результатам эксперимента, в том числе:
а) по взаимосвязи сигнала ошибки и смещения кареток К1 и
К2;
55
б) по связи смещения с величинами напряжений U
фр1
и U
фр2
;
в) по зависимости чувствительности Sфр = f().
Контрольные вопросы
1. Что называется характеристикой холостого хода фоторезистора?
2. Как влияет величина сопротивления нагрузки на значение
напряжения Uфр?
3. Как влияет смещение ε на величины световых потоков Ф1 и
Ф2?
4. Как меняется электрическое сопротивление фоторезисторов
от величины светового потока?
5. Для какой цели предназначен фоторезисторный датчик смещения?
6. Расскажите о работе датчика смещений по схеме, показанной
на рис.5
7. Почему напряжения U
фр1
и U
изменяются при смещении
фр2
кареток К1 и К2?
8. Что представляет собой напряжение Uфд?
Задания по УИРС
1. Разработать схему фоторезисторного устройства для автома-
тической остановки тележки, транспортирующей заполнитель, вя-
жущие материалы или реагент.
2. Разработать схему фоторезисторного устройства для автома-
тического поддержания постоянного уровня жидкости в баке при
меняющихся притоке и стоке.
56
АВТОМАТИКА И АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ
ПРОЦЕССОВ
Методические указания
Составители: Воронков Борис Николаевич,
Кузнецов Владимир Васильевич,
Резниченко Виктор Васильевич
Редактор О. Д. Камнева
Корректор М. А. Молчанова
Компьютерная верстка И. А. Яблоковой
Подписано к печати . Формат 6084 1/16. Бумага офсетная.
Усл. печ. л. Тираж 100 экз. Заказ . «С» .
Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет.
190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 4.
Отпечатано на ризографе. 190005, Санкт-Петербург, 2-я Красноармейская ул., д. 5.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]