18. Лабораторная работа n18 аналоговое измерение температуры и угла
18.1. Цель работы.
18.1.1. Изучить методы измерения аналоговых сигналов при помощи операционных усилителей.
18.2. Основные теоретические сведения.
Основной функцией датчика является преобразование входной величины любой физической природы в величину на выходе, более удобную для контроля, регулирования или управления.
Непосредственно использовать входной сигнал датчика для воздействия на последующие элементы автоматической системы не всегда возможно.
Преобразование выходной величины датчика в удобный для последующего использования и измерения вид осуществляется в измерительных схемах. Входной величиной измерительной схемы являются переменное сопротивление или напряжение.
Из большого разнообразия измерительных схем наиболее широко используются мостовые, дифференциальные и компенсационные.
Мостовые схемы применяют преимущественно совместно с датчиками, работа которых основана на изменении сопротивления.
Дифференциальные схемы применяют при необходимости сравнения двух величин или когда необходимо исключить синфазную составляющую в измеренном сигнале.
Компенсационные схемы используются при измерении малых Э.Д.С.
С развитием интегральной схемотехники все большее распространение получают измерительные схемы на основе ОУ. Этому соответствуют такие его качественные характеристики как: возможность обеспечения постоянного коэффициента усиления, большой коэффициент подавления синфазного сигнала, малые смещения и дрейфы входных и выходных сигналов, малые выходные сопротивления и большое (106 – 108) выходное сопротивление.
Большинство физико-технических величин являются по своим свойствам аналоговыми величинами. Они определяются и представляются в форме, пригодной для соответствующей обработки сигнала с помощью аналоговых измерительных устройств.
18.3. План работы.
18.3.1. Разработайте и соберите схему для аналогового измерения температуры на основе терморезистора и инвертирующего операционного усилителя (рис. 18.1).
18.3.2. Определите различные значения потенциала, поступающего от датчика угла ДУ.
18.3.3. Сравните носители информации и информационные параметры, а также вид сигналов, поступающих от измерительных устройств. Отобразите результаты проделанной работы в соответствующей таблице.
Рис. 18.1.
19. Лабораторная работа N19
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДВОИЧНЫХ СОСТОЯНИЙ
19.1. Цель работы.
19.1.1. Ознакомиться с методами автоматизации учета количества деталей.
19.2.1. Основные теоретические сведения.
Для комплексной автоматизации технологических процессов большое значение имеет определение двоичных состояний объекта автоматизации (наличие или отсутствие деталей, подсчет их количества и т.д.). При этом электрический сигнал подается объектом измерения. Простейшими измерительными датчиками в данном случае являются механические контакты. Для уменьшения восприимчивости контактов к различным помехам в средствах автоматизации часто используют бесконтактные измерительные датчики.
В качестве таких датчиков используются фоторезисторы, фотодиоды, фототранзисторы и фототиристоры. Их работа основана на использовании внутреннего фотоэффекта в полупроводниковых материалах.
Электрические сигналы, получаемые с фотодатчиков, подсчитываются счетчиками импульсов, если необходимо подсчитать количество деталей, включать либо выключать какое-либо устройство и т.д. В любом случае состояние объекта оценивается двумя логическими высказываниями "Да", «Нет» или «О», «1».
О
сновным
узлом счетчика является триггер (рис.
19.1.).
Рис. 19.1.
19.3. План работы.
19.3.1. Информация о наличии детали на предусмотренном месте должна подаваться в устройство управления подачей сигнала «1» (рис.5.1.). (Подачу детали имитировать поворотом диска с прорезями на валу двигателя).
19.3.2. Начертить путь прохождения сигнала при решении задания.
19.3.3. Собрать схему и проверить ее.
19.3.4. Определить вид сигнала на выходе измерительного устройства.
19.3.5. При одновременном превышении определенных значений освещенности и температуры должен включаться двигатель – разработать и испытать схему.