- •Мiнiстерство науки і освiти України Криворiзький технiчний унiверситет Кафедра інформатики, автоматики та систем управління
- •Лекція 1.
- •Лекція 1 Тема 1.1 : «учбові задачі і цілі дисципліни»
- •Тема 1.2: «поняття і визначення автоматики»
- •Тема 1.3: «загальні відомості про системи автоматики і способах управління»
- •Лекція 2
- •Тема 2.1: «Елементи автоматичних систем управління»
- •Тема 2.2: «структурні і функціональні схеми»
- •Лекція 3
- •Тема 3.1: «основні характеристики і режими роботи елементів і систем автоматики»
- •Тема 3.2: «режими роботи сисстем»
- •Лекція 4
- •Тема 4.1: «датчики пристроїв автоматики і
- •4.1.1. Загальні відомості про датчики
- •4.1.2. Класифікація датчиків
- •4.2. Датчики переміщення
- •4.2.1. Реостатні датчики.
- •4.2.2. Схеми включення реостатів
- •4.2.3 Погрішність реостатних датчиків
- •Лекція 5
- •Тема 5.1: «Контактні датчики»
- •5.1.1. Різновидом датчиків активного опору є контактні датчики.
- •Тема 5.2: «Датчики ємності»
- •Тема 5.3: «Електролітичні датчики»
- •Тема 5.4: «Електромагнітні первинні перетворювачі»
- •4.5.1 Індуктивні датчики
- •Лекція 6
- •Тема 6.1: «Диференціальний датчик»
- •Тема 6.2: «Трансформаторні електромагнітні
- •Лекція 7
- •Тема 7.1: «д а т ч и к и т е м п е р а т у р и»
- •7.1.1. Контактні термометри
- •7.1.2. Дилатометричні і біметалічні датчики
- •7.1.3. Манометричні термометри
- •7.1.4. Термометрі опори
- •Лекція 8
- •Тема 8.1: «Термопари»
- •Тема 8.2: «Вимірювальні термометри»
- •Лекція 9
- •Тема 9.1: «Датчики швидкості»
- •Тема 9.2: «Двигуни постійного струму»
- •Асинхронний тахогенератор
- •Тема 9.3: «Тахогенератори постійного струму»
- •Тема 9.4: «Елементи дистанційних передач»
- •Тема 9.5: «Диференціальні сельсини»
- •Тема 9.6. «Конструкції сельсинів»
- •Лекція10
- •Тема 10.1: «Вимірювання тиску»
- •1. Сильфоні;
- •2. Магнето пружні.
- •2.1 Диференціальні манометри
- •2.2 Диференціальні тягоміри
- •2.4.Тензоперетворювачі для виміру тисків.
- •Тема 10.2: « Приклад релейної системи програмного управління тиску ресивера»
- •Тема 10.3: «датчики рівня і витрати»
- •Тема 10.4: « Радіоізотопні датчики»
- •Тема 10.5: «Датчики витрати рідин і газів»
- •Лекція11 Тема 11.1 «операційні підсилювачі»
- •Параметри і схеми операційних підсилювачів.
- •Тема 11.1 «Схеми операційних підсилювачів»
- •Лекція 12
- •Тема 12.1. «Фотоелектричні датчики»
- •Тема 12.2. «Фотоелементи із зовнішнім фотоефектом»
- •Тема 12.3 «Фото опори»
- •Тема 12.4. «Фотоелементи із замикаючим шаром»
- •Лекція 13
- •Тема 13.1 «елементи схем автоматики і систем автоматичного управління і регулювання»
- •Тема 13.2 «Представлення двійкових цифр в обчислювальних пристроях»
- •Тема 13.3 « обмежувачі»
- •Тема 13.4 «Схеми логічних елементів»
- •Елементи типу або
- •Елементи типу ні
- •Лекція 14
- •Тема 14.1 « п’єзо резонансні датчики»
- •1.П’єзо електричний резонатор
- •Фізичні властивості п'єзоелектричних резонаторів
- •Кварцові термометри
- •П’єзо резонансні датчики тиску
Параметри і схеми операційних підсилювачів.
Коефіцієнт підсилення (К) - відношення зміни вихідної напруги до викликаного його зміни напруги між входами підсилювача.
Середній вхідний струм зсуву (Iвх) - середнє арифметичне значення струмів по двох входах підсилювача, обмірюваних за умови, що напруга на виході підсилювача в цей час дорівнює нулю. Iвх=0,1...10 мкА.
Різниця вхідних струмів ( Iвх) - різниця струмів по двох входах підсилювача при рівності нулю напруги на виході підсилювача. Iвх від 0 до декількох мікроампер.
Вхідна напруга зсуву (Uвх) - напруга, що потрібно прикласти між входами підсилювача для одержання нуля на виході. Uвх=0... 10мВ.
Максимальна синфазна вхідна напруга (Uсф) - припустиме значення напруг, що прикладаються одночасно до обом виводів, при якому підсилювач зберігає свої основні характеристики. Від (1-2) до (8-10) В.
Вхідний опір - опір з боку будь - якого входу, у той час як інший приєднаний до землі.
Вихідний опір - опір підсилювача з боку вихідного затискача в такому режимі, коли напруга на цьому затискачі дорівнює нулю. Rвих=25-300 Ом.
Максимальна вихідна напруга (Uвих) - амплітуда вихідної напруги щодо нуля при роботі ОП на лінійній ділянці. Uвих= (3 -13 В).
Максимальний вихідний струм (Iвих) - максимальний струм навантаженні підсилювача, що не викликає виходу його з ладу. Iвих = 1-10мА.
На мал. в приведена амплітудна характеристика ОП. Оскільки реальний ОП має кінцевий коефіцієнт підсилення, графік залежності вихідної напруги від вхідного не являє собою вертикальну пряму лінію, а має нахил, обумовлений коефіцієнтом підсилення ОП:
Кyu = Uвих. /Uвх
Uвих, У Дб Кyu
6 дб/окт
+Uип 80
+Uвих 60 12дб/окт
40
U вих 20 18 дб /окт
U вх (Uдиф), мВ 0 1 10 100 1000 Гц
U вх
90
U см 180
270
г)
в) -U ип 0
Мал. в. Амплітудна характеристика операційного підсилювача ОП.
Мал. г. Частотна і фазова характеристики ОП.
Амплітудна характеристика не проходить через початок координат, а здвинута на напругу, рівну вхідній напрузі зсуву Uзc. Напруга зсуву - значення постійної напруги на вході ОП, при якому вихідна напруга дорівнює нулю.
Ця напруга викликає у вхідному ланцюзі ОП струм зсуву або просто вхідної струм - струм, що втікає (або випливає) у любий з вхідних виводів при вихідній напрузі, рівній нулю, звичайно виражається як середнє значення двох вхідних струмів:
Різниця вхідних струмів
Iвх=I вх1-I вх2 або Iвх=Iвх1-Iвх2.
При напрузі на виході, що наближається до рівнів джерел живлення, вихідні каскади операційного підсилювача входять у насичення. При досягненні повного насичення вихідна напруга обмежується на рівні +Uвих, -Uвих, що визначається головним чином напругами позитивного і негативного джерел живлення і схемно технічними рішеннями вихідного каскаду ОП.
Коефіцієнт підсилення ОП є функцією і з збільшенням частоти падає.
Частотна і фазова характеристики ОП (мал. г) складуються з частотної і фазової характеристик окремих каскадів, що працюють при різноманітних токах і навантаженнях.
Кожний каскад підсилювача має власну постійну часу і може бути подана у вигляді RC-ланцюжка. Тому сумарна частотна характеристика ОП в загальному вигляді апроксимується діаграмою Боде (мал. г.). Підсилювач, що володіє частотною характеристикою, зображений на мал. г. буде збуджуватися. Усунення збудження ОП досягається корекцією частотної характеристики. Для цього вводять негативні зворотні зв'язки, що знижують коефіцієнт підсилення на високих частотах і наближають частотну характеристику ОП до ланки першого порядку, тобто одержують спад частотної характеристики 6 дБ / октаву (20дБ/декаду) через точку одиничного посилення, а фазовий зсув на частоті одиничного посилення не повинна перевищувати 1800 для не інвертуючого входу ОП (360 для інвертуючого входу).
Частота одиничного посилення - частот, на якій посилення OП з розімкнутим зворотнім зв'язком дорівнює 0 дБ.