- •2.Реле тока.
- •3.Реле времени.
- •7. Одновибратор.
- •8. Мультивибратор. Симметричный мультивибратор
- •9. Интегратор.
- •10.Задатчик ускорения.
- •11. Дифференциальный усилитель.
- •12.Компаратор
- •16.Автоматика, определения, классификация, функции систем автоматики.
- •20. Операционный усилитель.
- •21.Инвертирующий и неинвертирующий усилители.
- •Неинвертирующий усилитель.
- •26.Цифровые элементы автоматики. Генераторы импульсов.
- •28.Триггеры.
- •30.Цифровые элементы автоматики. Rs – триггер.
- •31.Цифровые элементы автоматики. Двухступенчатый триггер.
- •32.Цифровые элементы автоматики. Jk – триггер.
- •33.Цифровые элементы автоматики. Регистры памяти.
- •34.Цифровые элементы автоматики. Регистры сдвига.
- •35.Цифровые элементы автоматики. Счетчики.
- •36. Цифровые элементы автоматики. Делители.
- •37. Цифровые элементы автоматики. Одновибратор
- •38. Цифровые элементы автоматики. Счетчики. 4-х разрядный счетчик последовательного типа.
- •42. Полупроводниковый регулятор напряжения. Назначение. Способы регулирования выходного напряжения. Преимущества, недостатки. Пример схемного решения регулятора для шим-напряжения.
- •Яркости свечения цифровых индикаторов
- •43. Устройство контроля подачи листов.
- •Силовые элементы автоматики
- •Элементы цифровой автоматики
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.Реле тока.
Поскольку ток физическая величина, совершающая работу в различных устройствах, то за его значениями необходимо осуществлять контроль – прямой или косвенный. Прямой контроль осуществляется его непосредственным измерением и преобразованием в аналоговую или цифровую форму. Пример схемного решения реле тока приведен на рис. 2. Информация о значении тока в силовой цепи постоянного тока снимают с шунта RS – UТ=Uвх. Она поступает на инвертирующий вход измерительного органа DA1, который работает в режиме компаратора. Уставка, при которой должен сработать компаратор, определяется цепочкой R1-R2. Резистор R2 осуществляет ступенчатое изменение уставки, резистор R1 – плавное ее изменение. Когда напряжение UТ превысит напряжение уставки Uоп.1 , на выходе DA1 появится отрицательное напряжение. Оно перезаряжает конденсатор С. Когда напряжение на нём по модулю станет больше отрицательного напряжения уставки Uоп.2 второго усилителя DA2, на его выходе появится Uвых . Эта уставка определяется резисторами R5 и R6 и Rобр.св для релейного режима DA2. Этот сигнал можно использовать для управления силовой цепью, в которой выполняется контроль ее тока или для других коммутаций.
Рис. 2
3.Реле времени.
Для создания выдержки времени небольшого объема – от доли секунды до нескольких десятков в электронных устройствах используется заряд или разряд емкости в RC – контуре. Процесс заряда описывается экспонентой, угол наклона линейной части которой определяется параметрами контура. Пример схемного решения реле времени приведен на рис. 4.
Рис. 4
В отсутствии разрешающего входного сигнала (логический ноль) транзистор VT1 открыт. Транзистор VT2 заперт положительным потенциалом источника питания, а транзистор VT3 – открыт. На выходе реле времени Uвых = 1. Диод VD открыт, ток через этот вентиль равен . Конденсатор С разряжен, поскольку шунтирован открытым транзистором VT1. В момент t1 на вход поступает разрешающий сигнал, транзистор VT1 закрывается. Диод VD запирается, и емкость начинает заряжаться от источника питания через резистор R. Когда напряжение на конденсаторе Uc достигнет , вентиль VD откроется и на базу VT2 поступит отрицательное напряжение с конденсатора С. Транзистор VT2 открывается, что приводит к закрытию транзистора VT3 и на его коллекторе закроется Uвых = 0. Графики, представленные на рис. 5, поясняют получение различных выдержек времени при разнообразных параметрах времязадающей цепи.
Рис. 5
4.Аналоговые электронные устройства контроля перемещения, положения.
Рассмотрим электронные устройства, реализующие функцию управления в функции положения, перемещения, в частности цифровые измерители. Они бывают: измерители перемещения с импульсными датчиками и позиционно-кодовые преобразователи вал-цифра, вал-код и др.
Представителем измерителя положения с импульсным датчиком является бесконтактный датчик положения. Они бывают генераторного и индуктивного типов.
Генераторный датчик. Генераторные датчики компактны и обладают достаточной точностью. Рассмотрим схему одного из них типа БВК (рис. 1). Генератор колебаний выполнен на транзисторе VT1, в цепь его базы включен колебательный контур L2 – C . Обратная связь на катушке L2 включена между коллектором и источником питания. При отсутствии экранирующей немагнитной металлической пластины (алюминий, латунь, медь) возникают колебания, и выходной транзистор VT3 закрыт Uвых = 0. Наличие экрана между обмотками L1 и L2 приводит к уменьшению коэффициента обратной связи и срыву генерации. Транзистор VT2 закрывается, VT3 открывается на выходе появляется напряжение Uвых ≈ Ek =1. Обмотки L1 и L3 расположены в одном ферритовом сердечнике погрешность, обмотка L2 в другом. Дифференциал срабатывания датчика, т.е. разность координат экрана в момент появления напряжения на выходе и в момент его исчезновения равен в среднем 1,5…2 мм. Точность срабатывания датчика находится в пределах ±0,15…0,5 мм. Выходной сигнал может быть использован для включения релейного элемента типа реле МКУ, ПЭ и т.д. или как логический сигнал 0–1 для цифровой автоматики. Средняя погрешность при изменении температуры окружающей среды и напряжения не превышает 1мм.
Рис. 1
Индуктивный датчик. Они имеют большие габариты, требуют внешние усилители, ибо имеют способность выполнять свою функцию при больших зазорах между датчиком и шунтом, приводящим датчик в действие, что составляет 10 мм … 30мм.
Рис. 2
Это необходимо для тех условий, когда температура окружающей среды достигает +800С, влажность равна 100% и допускается присутствие токопроводящей пыли. Датчик с усилителем обладает значительной выходной мощностью. Рассмотрим принципиальную электрическую схему индуктивного датчика БСП – 2 (рис. 2). Схема состоит из триггера Т и дифференциально-трансформаторного датчика ДТД. Магнитная система одной из катушек ДТД зашунтирована стальной пластиной. Вторая – шунтируется при перемещении плоского ферромагнитного якоря над ее магнитной системой. Этот якорь связан с перемещающимся механизмом. Катушки ДТД включены встречно. Если якорь находится над датчиком, то индуктивные сопротивления катушек равны и выходной сигнал ДТД поступающий на вход триггера равен 0. При этом на выходе триггера появляется Uвых = 1. При отсутствии якоря над ДТД на вход триггера от ДТД подается напряжение, возвращающее ее в исходное состояние. На выходе триггера Uвых = 0.
Фотореле. Это реле контроля положения, наличия объекта, предмета (подвижного или неподвижного), (рис. 3).
Рис. 3
Входной сигнал Uвх, поступающий с делителя Rф, R1 и R2, изменяется с изменением сопротивления Rф, которое зависит от освещенности. Освещение фотосопротивления осуществляется осветителем (например, лампа ЕL), а прерывается (изменяется) объектом, например, диском с прорезями (отверстиями). При большой освещенности сопротивление Rф мало, Uвх большое. Отрицательное напряжение с делителя R1 – R2 поступает на базу транзистора VT1 и приводит его к включению, в результате этого транзистор VT2 заперт, а на выходе фотореле Uвых = 0. При малой освещенности сопротивление Rф велико и транзистор VT1 заперт, Напряжение на базе транзистора VT2 приобретает отрицательное значение, и он открывается, а на выходе фотореле Uвых = 1. Настройку фотореле выполняют резисторами R1 и R6. Стабилитрон VD стабилизирует напряжение срабатывания фотореле.