- •Введение
- •Часть 1. Основы теории автоматического управления
- •Глава 1. Принципы построения автоматизированных производств
- •1.1. Автоматизация производства
- •1.2. Основные термины и определения автоматизированных производств
- •1.3. Конструкторская документация - схемы систем автоматики
- •Глава 2. Принципы построения сау и режимы ее работы
- •2.1. Фундаментальные принципы управления
- •2.2. Основные виды сау
- •Глава 3. Режимы работы сау
- •3.1. Статические режимы работы сау
- •3.1.1. Статические характеристики
- •3.1.2. Статическое и астатическое регулирование
- •3.2. Динамический режим сау
- •3.2.1. Уравнение динамики сау
- •3.2.2. Передаточная функция
- •3.2.3. Элементарные динамические звенья
- •3.3. Структурные схемы в сау
- •Глава 4. Временные характеристики сау
- •4.1. Понятие временных характеристик
- •4.2. Переходные характеристики элементарных звеньев
- •4.2.1. Безынерционное (пропорциональное, усилительное) звено
- •4.2.2. Интегрирующее (астатическое) звено
- •4.2.3. Инерционное звено первого порядка (апериодическое)
- •4.2.4. Инерционные звенья второго порядка
- •4.2.5. Дифференцирующее звено
- •4.2.6. Запаздывающее (чистого или транспортного запаздывания) звено
- •Глава 5. Частотные характеристики сау
- •5.1. Понятие частотных характеристик
- •5.2. Частотные характеристики типовых звеньев
- •5.2.1. Безынерционное звено
- •5.2.2. Интегрирующее звено
- •5.2.3. Апериодическое звено
- •5.2.4. Правила построения чх элементарных звеньев
- •5.3. Частотные характеристики разомкнутых одноконтурных сау
- •Глава 6. Законы регулирования и качество сар
- •6.1. Характеристики объекта управления
- •6.2. Законы регулирования
- •6.3. Понятие устойчивости системы
- •6.4. Основные условия устойчивости
- •6.5 Частотные критерии устойчивости сау
- •6.6 Качество регулирования сау
- •6.7 Синтез и коррекция сар
- •Часть 2. Технические средства автоматики
- •Глава 7. Элементная база устройств автоматики
- •7.1. Элементная база автоматики
- •7.2. Аналоговые схемы устройств автоматики
- •Глава 8. Цифровые схемы автоматики
- •8.1. Комбинационная логика
- •8.2. Элементы комбинационных логических устройств
- •8.3. Цифровые автоматы
- •Глава 9. Датчики параметров технологического процесса
- •9.1. Характеристики датчиков
- •9.2. Чувствительные элементы датчиков
- •9.2.1. Механические чувствительные элементы датчиков
- •9.2.2. Потенциометрические чувствительные элементы
- •9.2.3. Тензочувствительные элементы
- •9.2.4. Индуктивные чувствительные элементы
- •9.2.5. Индукционные чувствительные элементы
- •9.2.6. Емкостные чувствительные элементы
- •9.2.7. Пьезоэлектрические чувствительные элементы
- •9.2.7. Фотоэлектрические чувствительные элементы
- •9.2.8. Элементы, чувствительные к температуре
- •Глава 10. Принципиальные схемы датчиков
- •10.1. Датчики температуры
- •10.2. Датчики перемещений
- •10.3. Термоанемометр постоянной температуры
- •10.4. Датчик давления с ёмкостным преобразователем
- •10.5. Датчик влажности газов
- •10.6. Датчики, использующие фотоэлектрические элементы
- •Глава 11. Задающие, сравнивающие и усилительные устройства сар
- •11.1. Задающие устройства
- •11.2. Сравнивающие устройства
- •11.3. Усилители
- •Глава 12. Исполнительные устройства автоматики
- •Глава 13. Микропроцессорные средства и их использование в автоматике
- •13.1. Базовые средства микропроцессорной техники
- •13.2. Системы сбора информации с датчиков на базе микроЭвм
- •Глава 14. Программируемые регуляторы
- •Список терминов
- •- Преобразования
- •Список используемой литературы
- •Мичуринский государственный аграрный университет
- •393760, Тамбовская обл., г.Мичуринск, ул. Интернациональная, 101,
- •Лабораторный Практикум
- •«Автоматика»
- •110302 « Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»,
- •110303 – «Механизация переработки сельскохозяйственной продукции»,
- •110304 – «Технология обслуживания и ремонта машин в апк»
- •Рецензент:
- •Содержание
- •Общие сведения
- •Выпрямительный диод
- •Стабилитрон
- •Полупроводниковые выпрямители
- •3. Описание лабораторного стенда
- •4. Рабочее задание
- •5. Контрольные вопросы
- •Рабочая точка транзисторного каскада
- •Работа транзисторного каскада в режиме малого сигнала
- •3. Описание лабораторного стенда
- •4. Рабочее задание
- •5. Контрольные вопросы
- •Схемы с оу, охваченные обратной связью
- •Инвертирующий усилитель
- •Неинвертирующий усилитель
- •Дифференциальный усилитель
- •Суммирующая схема
- •Интегрирующая схема
- •Дифференцирующая схема
- •3. Описание лабораторного стенда
- •4. Рабочее задание
- •5. Контрольные вопросы
- •Однопороговый компаратор
- •Гистерезисный компаратор
- •3. Описание лабораторного стенда
- •4. Рабочее задание
- •5. Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №5 Исследование цифровых систем
- •1. Цель работы
- •Сведения необходимые для выполнения работы
- •Логические элементы
- •Дешифраторы
- •Мультиплексоры
- •Триггеры
- •Счетчики
- •3. Рабочее задание
- •4. Контрольные вопросы
- •Литература
- •Методические указания по выполнению лабораторных работ
- •Цель работы
- •Общие сведения
- •Описание лабораторного стенда
- •Указания по выполнению работы
- •Содержание отчета
- •Цель работы
- •Оборудование и приборы лабораторного стенда
- •Общие сведения
- •Указания по выполнении работы
- •Содержание отчета
- •Рекомендуемая литература
- •Контрольные вопросы
- •Цель работы
- •Общие понятия
- •Оборудование и приборы лабораторного стенда
- •Указания по выполнению работы
- •Содержание отчета
- •Рекомендуемая литература
- •Контрольные вопросы
- •Цель работы
- •Общие сведения
- •Оборудование и приборы лабораторного стенда
- •Указания по выполнению работы
- •Рекомендуемая литература
- •Контрольные вопросы
- •Цель работы
- •Общие сведения
- •Описание лабораторного стенда
- •Указания и порядок выполнения работы
- •Содержание отчета
- •Рекомендуемая литература
- •Контрольные вопросы
- •Практикум по основам автоматики
- •110302 « Электрификация и автоматизация сельского хозяйства»,
- •110303 – «Механизация переработки сельскохозяйственной продукции»,
- •110304 – «Технология обслуживания и ремонта машин в апк»
- •Рецензент:
- •Содержание
- •Выбор варианта задания
- •1. Преобразователи и усилители электрических сигналов
- •2. Исполнительные устройства и электропривод
- •Автоматика
- •Рецензент:
- •1. Цели и задачи курса
- •2. Объем и содержание курса
- •3. Вопросы контрольного задания
- •Номера вопросов контрольного задания.
- •4. Выполнение контрольного задания
- •5. Литература
3. Описание лабораторного стенда
В состав лабораторного стенда входит лабораторный стенд на базе компьютера с программой Electronics Workbench.
4. Рабочее задание
Запустите программу Electronics Workbench.
Задание 1. Исследование вольтамперной характеристики выпрямительного диода
1.1 Для исследования ВАХ выпрямительного диода соберите электрическую схему, изображенную на рисунке 1.10
Рисунок 1.10 – Электрическая схема исследования вольтамперной характеристики полупроводникового диода
Схема состоит из двухполярного источника питания Е1, Е2 ±12В с заземленной точкой Z1. Напряжение снижается с движка резистора R1. Для контроля потребляемого от источников напряжения тока включен амперметр А1.
Для измерения напряжения, направляемого с движка R1, на компьютере необходимо нажимать клавишу «R» (уменьшения сопротивления R1 на ΔR) или Shift+R (увеличение сопротивления R1 на ΔR). Напряжение, снимаемое с движка R1, контролируется вольтметром V1.
Величину ΔR переменного резистора R1 устанавливают величиной Inerement установок параметров переменного резистора Potentiometer Proporties.
Напряжение на исследуемом диоде Д1 контролируется вольтметром V2, а ток амперметром А2.
1.2 Постройте прямую ветвь и обратную ВАХ выпрямительного диода. Для этого с помощью резистора R1 выберите диапазон измерения напряжения на выходе источника ЭДС. Результаты измерения занесите в таблицу 1.1
Таблица 1.1 – Результаты измерения
|
Прямая ветвь |
Обратная ветвь |
|||||||||||||||||
Uд, В |
0 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
1,6 |
1,8 |
-0,2 |
-0,4 |
-,6 |
-0,8 |
-1,0 |
-1,2 |
-1,4 |
-1,6 |
-1,8 |
Iд, A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Постройте ВАХ на графике (рисунок 1.11)
1.3 Используя ВАХ, определите статическое и дифференциальное сопротивления полупроводникового диода. Для этого, изменяя напряжение на выходе источника ЭДС с помощью ползункового регулятора R1, установите сначала ток через диод равным примерно 5 мА, а затем равным примерно 6 мА. Запишите в отчет показания амперметра Iд, и вольтметра Uд для этих точек ВАХ диода в таблицу 1.2.
Iд,
A
Uд,
В
Рисунок 11.1 - Вольтамперная характеристика
На основании полученных данных вычислите статическое сопротивление диода в указанных точках по формуле и дифференциальное сопротивление диода по формуле .Сравните полученные данные со справочными значениями. Результаты запишите в отчет.
1.4 Повторите исследования, предусмотренные подп. 1.3 для точек ВАХ, соответствующих токам через диод, равным 0,5 мА и 1,0 мА.
1.5 По ВАХ диода определите напряжение изгиба. Напряжение изгиба находится по прямой ветви характеристики для точки, где характеристика претерпевает резкий излом. Сравните полученные данные со справочными значениями. Результаты запишите в отчет.
Таблица 1.2 – Определение статического и дифференциального сопротивления полупроводникового диода
Iд, мA |
5 |
6 |
ΔI= |
Uд, В |
|
|
ΔU= |
Статическое сопротивление на диоде |
|
||
Дифференциальное сопротивление диода . |
|
Задание2 Исследование работы однополупериодного полупроводникового выпрямителя
Для исследования работы однополупериодного полупроводникового выпрямителя соберите электрическую схему, изображенную на рисунке 1.12.
Рисунок 1.12 – Схема исследования однополярного выпрямителя
2.1 Снимите осциллограммы напряжений на входе и выходе однополупериодного выпрямителя. Для этого, используя элемент управления UBХm’ установите амплитуду входного сигнала UBX равной примерно 2 В. На графических индикаторах появятся осциллограммы сигналов на входе и выходе схемы выпрямителя.
2.2 Скопируйте полученные осциллограммы на страницу отчета.
2.3 Измерьте и запишите в отчет максимальное значение напряжения на выходе выпрямителя UBЫX.MAX..
2.4 Вычислите и запишите в отчет средневыпрямленное значение напряжения на выходе выпрямителя. Для вычислений используйте формулу:
.
Используя полученные осциллограммы, сравните периоды изменения сигналов на входе и выходе выпрямителя и измерьте максимальное обратное напряжение на диоде. Выводы и результаты запишите в отчет.