экзамен / 39. Устройства

39. Устройства

Оптоэлектронный прибор - это устройство, в котором при обработке информации происходит преобразование электрических сигналов в оптические и обратно.

Существенная особенность оптоэлектронных устройств состоит в том, что элементы в них оптически связаны, а электрически изолированы друг от друга.

Оптическое направление базируется на эффектах взаимодействия твердого тела с электромагнитным излучением.

Электронно-оптическое направление использует принцип фотоэлектрического преобразования, реализуемого в твердом теле посредством внутреннего фотоэффекта, с одной стороны, и электролюминесценцией, с другой.

Основным элементом оптоэлектроники является оптрон. Различают оптроны с внутренней и внешними фотонными связями.

Для преобразования световых сигналов в электрические используют фотодиоды, фототранзисторы, фоторезисторы, фототиристоры и другие приборы.

Фотодиод представляет собой смещенный в обратном направлении p-n-переход, обратный ток насыщения которого определяется количеством носителей заряда, порождаемых в нем действием падающего света.

Фототранзисторы представляют собой приемники лучистой энергии с двумя или с большим числом р-п-переходов, обладающие свойством усиления фототока при облучении чувствительного слоя.

Гидравлические усилители служат для управления насосами, клапанами и гидравлическими двигателями. Их особенность состоит в том что жидкость практически несжимаема. Это позволяет получить большие выходные усилия и исключить запаздывание.

Пневмоавтоматические устройства получили широкое применение в хим производствах текстильной промышленности. Рабочим телом яв-ся сжатый воздух, который не требует линий возврата, его можно выпускать в атмосферу. Воздух взрыво и пожаробезопасен не подвержен воздействиям радиационных и магнитных полей. Пневматические усилители просты в изготовлении, дешевы и имеют высокую надёжность. Однако имеют низкое быстродействие, скорость передачи сигнала такого усилителя равна скорости звука, в то время как в электронных усилителях сигнал передаётся со скоростью близкой к скорости света. Пневматические усилители применяют в полосе низких частот до 1000 Гц.

Главным различием гидро- и пневмусилителей является то что в одних рабочей средой является жидкость, а в других воздух соответственно. Устройство и принцип действия гидро- и пневмо устройств практически не отличаются друг от друга.

Применяемые в автоматизированных гидроприводах гидроусилители классифицируют по следующим признакам.

По методу управления различают гидроусилители без обратной связи и с обратной связью между управляющим элементом и ведомым звеном исполнительного механизма.

По конструкции управляющего элемента гидроусилители подразделяют на усилители с дросселирующими гидрораспределителями золотникового типа, с соплом и заслонкой, со струйной трубкой, крановые, с игольчатым дросселем.

По числу каскадов усиления гидроусилители подразделяют на одно-, двух- и многокаскадные. Многокаскадные применяют в тех случаях, когда требуется получить на выходе большую мощность и сохранить при этом высокую чувствительность гидроусилителя.

По виду сигнала управления гидроусилители подразделяют на усилители с механическим и электрическим сигналами управления.

Значительное распространение электродвигателей постоянного тока объясняется их ценными качествами: высокими пусковым, тормозным и перегрузочным моментами, сравнительно высоким быстродействием, что важно при реверсировании и торможении, возможностью широкого и плавного регулирования частоты вращения.

Электродвигатели постоянного тока используют для регулируемых приводов, например, для приводов различных станков и механизмов. Мощности этих электродвигателей достигают сотен киловатт.

Электрические машины, преобразующие электрическую энергию переменного тока в механическую энергию, называются электродвигателями переменного тока.

В промышленности наибольшее распространение получили асинхронные двигатели трехфазного тока.

Принцип действия асинхронного двигателя основан на использовании вращающегося магнитного поля.