(495)510-98-15
Меню
Главная »  Классификация электронных систем 

1 [ 2 ] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184

отклонении режима работы объекта от заданного сигнал управления. Изменение этого сигнала во времени определяет ход изменения тока, проходящего от источника питания через усилительный узел У в нагрузочную цепь Н (исполнительное звено). Зта цепь вводит в действие исполнительный механизм, изменяющий в нужном направлении режим работы контролируемого объекта. Мощность, необходимую для действия исполнительного звена, усилитель получает от источника (узла) питания МП. Орган управления усилительного прибора, получая сигнал от датчика в виде напряжения или тока, изменяет поток мощности, проходящий через усилительный прибор к нагрузке. Чем выше чувствительность датчика и усилительного прибора, тем с большей точностью можно контролировать заданный режим работы объекта.

Действие электронного усилителя как высокочувствительного органа управления проиллюстрируем на примере электронного регулятора, включенного в цепь электрического генератора постоянного тока (рис. 0.1, б) с целью поддержания на неизменном уровне его выходного напряжения (стабилизация напряжения).

Напряжение генераторов может регулироваться, как известно, изменением тока возбуждения. Такое изменение в рассматриваемой схеме достигается перемещением движка реостата R, включенного в цепь возбуждения. Движок связан с валом вспомогательного двигателя (серводвигателя) СД. Питается двигатель через электронный усилитель У. На вход усилителя подается разность напряжений генератора и эталонного источника напряжения Е, функции которого может выполнять гальванический элемент.

Когда напряжение Ur, развиваемое генератором, приближается к эталонному напряжению Е, напряжение иа входе и выходе усилителя близко к нулю. Серводвигатель в этом режиме неподвижен, и движок реостата занимает положение, при котором через цепь возбуждения проходит ток ib, возбуждающий генератор до задан ного Ut. При отклонении напряжения на зажимах генератора от Е (что, в частности, может быть обусловлено изменением нагрузки или скорости вращения генератора) на входе усилителя появляется разность напряжений Е - UT того либо иного знака. Эта разность усиливается, и под действием выходного напряжения усилителя двигатель начинает вращаться и перемещает движок реостата в направлении, необходимом для коррекции выходного напряжения генератора. Перемещение движка продолжается до тех пор, пока не восстанавливается приближенное равенство Е UT. Это равенство тем ближе к полному, чем выше чувствительность усилителя.

При автоматическом регулировании, контроле и управлении быстро протекающими процессами, кроме высокой чувствительности, существенное значение имеет также скорость реакции выходной величины усилителя на изменение его входной величины. Наибольшая скорость реакции достигается в электронных усили-



телях. Скорость действия самого усилительного прибора (без учета влияния инерционных элементов, входящих в цепь нагрузки) исчисляется долями микросекунды.

Третье качество электронных устройств - универсальность их применения - базируется на том, что в электрическую энергию, на изменении которой оснбвано действие всех видов электронных приборов, легко переходят все другие виды энергии; механическая, тепловая, звуковая, лучистая (в частности, световая), а также энергия атомарных частиц.

Такая универсальность действия, достигаемая при сочетании преобразовательных элементов с электронными, особенно важна для промышленной электроники, поскольку в промышленности в наибольшей степени используются все виды энергий.

Высокочувствительные электронные системы, в которых ничтожные изменения энергии механических перемещений преобразуются в изменения электрических величин, используются, например, при контроле размеров различного рода микроизделий, качества обработки поверхностей высокого класса точности, числа оборотов при больших скоростях вращения, уровня жидкости в удаленных и закрытых сосудах, состава и плотности сред, а также при измерении малых линейных и угловых перемещений.

Высокочувствительные электронные измерительные системы, в которых тепловая энергия преобразуется в электрическую, используются, например, при телеконтроле температуры нагретых тел, а также при теплолокации. Электронные системы, в которых звуковая энергия превращается в электрическую, применяются в ультразвуковых дефектоскопах, а также в контрольных устройствах по испытанию дорожных материалов.

Ня изменении лучистой энергии, преобразуемой в электрическую, построена работа всех фотоэлектронных устройств.

Квантовые генераторы лучистой энергии (лазеры) также применяют в промышленности для проведения точных технологических операций (например, при сверлении отверстий в сверхтвердых сплавах и при изготовлении прецизионных шаблонов).

Энергия излучений рентгеновского и -квантов, а также ядерных а- и р-частиц широко используется при изотопных методах измерения и контроле состава сред, а также при проведении биологических исследований и, в частности, в медицине.

В большинстве названных устройств в качестве первичной контролируемой величины чаще всего выступает неэлектрическая величина: длина, угол, скорость, давление, плотность, температура, звуковые колебания, прозрачность и т. д. Эти неэлектрические величины необходимо предварительно преобразовать в электрические. Для этого и используется чувствительный преобразователь-Датчик, о котором говорилось при рассмотрении устройства,



показанного на рис. 0.1. Такой датчик преобразует неэлектрическую величину в электрическую.

В зависимости от вида контролируемого объекта и его выходной величины применяются различные по принципу действия и устройству датчики.

К простейшим датчикам, используемым обычно при контроле геометрических размеров изделий и линейных перемещений, относятся реостатный, электромагнитный и емкостный.

Реостатный датчик выполняется обычно в виде потенциометра или регулируемого сопротивления, входящего в состав измерительного моста (рис. 0.2, а). Между точкой связи постоянных сопротивлений R и подвижным движком реохорда включено нагрузочное сопротивление Ru. Падение напряжения на этом сопротивлении,


Рис. 0.2. Электрическая схема реостатного датчика (а) и его характеристики (б)

создаваемое проходящим через него током, выполняет функции сигнала, вводимого на вход усилителя.

Измерительный мост обеспечивает преобразование изменения электрического сопротивления в напряжеже при достаточно высокой чувствительности преобразования, оцениваемой отношением изменения выходкой величины к току, или напряжения к изменяемому входному сопротивлению.

При перемещении движка реохорда от его середины на расстояние, равное контролируемому размеру детали, ток в сопротивлении RH нарастает от нуля. Относительные значения нарастающего тока /н к току /0, проходящему через сопротивление 2 при отсоединенном движке реохорда, в функции от относительных смещений движка реохорда (по отношению к половине его длины 1/2) показывают кривые, приведенные на рис. 0.2, б. Каждая из кривых относится к определенному значению параметра а = RJ2R. Как видно из кривых, с уменьшением значения а отношение IJI0 возрастает,



1 [ 2 ] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184



© 2018 ООО "Стрим-Лазер": Лазерная гравировка.
Все права нотариально заверены. Копирование запрещено.