Метрологические характеристики преобразователей рода сигналов
Назначение преобразователя пневмоэлектрического типа ПЭ-55М. Электрическая принципиальная схема, конструкция и технические характеристики прибора. Работа электропневматического преобразователя сигнала, построенная на принципе компенсации усилий.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 09.02.2013 |
| Размер файла | 228,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Метрологические характеристики преобразователей рода сигналов
Преобразователь пневмоэлектрический типа ПЭ-55М, преобразующий унифицированный пневматический непрерывный сигнал (от 0,02 МПа до 0,1 Мпа) в унифицированный электрический непрерывный сигнал (от 0 до 5 мА), предназначен для связи пневматических аналоговых приборов и устройств с электрическими машинами и электрическими приборами.
Конструктивно прибор оформлен в виде отдельного герметизированного блока и состоит из следующих основных узлов: манометрической пружины (I), блока гальванометра (II) и электронного блока (III),собранного на плате.
Электрическая принципиальная схема прибора приведена на рис. 1.
Рис. 1
Данный ПЭП работает по принципу компенсации моментов сил. Преобразуемый пневматический сигнал Рвх поступает в трубчатую пружину 1 (рис.1), которая под действием давления раскручивается. Ее свободный конец перемещается вверх и растягивает пружину 2. Растяжение последней вызывает появление усилия R1, которое передается рычагу 3. Сила R1 создает на рычаге 3 момент М1, который стремится повернуть рычаг 3 вокруг точки O. На конце рычага укреплен металлический флажок 4, который при повороте рычага приближается к плоской катушке 5. Перемещение рычага изменяет параметры резонансного контура (L1,С1) генератора, собранного на транзисторе Т1, вследствие чего изменяется степень связи между контурами (L1, C1) и (L2, C2). При этом изменяется величина постоянной составляющей сигнала на резисторе R2. Постоянное напряжение усиливается при помощи мостового усилительного каскада, состоящего из транзистора Т2 и резисторов R6, R10, R
Гальванометр работает следующим образом: в диагональ моста последовательно включается нагрузка R8 и катушка отрицательной обратной связи L4, укрепленная на рычаге и находящаяся в поле постоянного магнита. При протекании по катушке постоянного тока вокруг нее возникает постоянное по направлению электромагнитное поле, которое взаимодействует с полем постоянного магнита 7. При этом на катушку L4, соединенную с рычагом 3, действует сила Rос. Эта сила создает на рычаге вращающий момент М2 , направленный противоположно моменту М1. Перемещение рычага 3 происходит до тех пор, пока моменты М1 и М2 не станут равны. Между силой R1 и измеряемым давлением Рвх, а так же между силой Rос и током I имеет место зависимость
R1 = ·p
Rос =k2·I,
где k2 - коэффициент преобразования трубчатой пружины 1; k2 коэффициент преобразования магнитоэлектрического преобразователя элемента, состоящего из катушки L4 и магнита 7.
Так как М1 = М2, то
,
где
- коэффициент преобразования ПЭП.
Резисторы R8, R9 позволяют регулировать глубину обратной связи, изменяя тем самым диапазон действия прибора.
Прибор снабжен корректором нуля R5, т. е. перемещением ручки потенциометра сводим ток в цепи к нулю.
Питание усилительного каскада и генератора осуществляется от собственного выпрямителя стабилизированного стабилитронами D1 и D2, причем стабилитрон D2, включен одновременно в цепь эмиттера транзистора Т2, что необходимо для компенсации начального уровня постоянного напряжения на резисторе R2.
Преобразователь имеет следующие технические характеристики:
- класс точности - 1,0.
- вариация выходного сигнала прибора не превышает половины предела основной допускаемой погрешности.
- прибор выдерживает воздействие вибрации частотой до 25Гц с амплитудой не более 0,1 мм.
- электрическое питание прибора осуществляется от сети переменного тока напряжением 220 + 22 В частотой 50 + 1 Гц.
- сопротивление нагрузки с учетом линии связи - от 0 до 2.5 кОм.
- потребляемая мощность - не более 3ВА.
Преобразователь электропневматический типа ЭПП необходим в тех случаях, когда в пневматическую систему управления требуется ввести информацию о технологических параметрах, поступающую от измерительных преобразователей с унифицированным токовым сигналом, а также когда автоматическая система управления электрическая, а ее командный сигнал посылается на пневматический исполнительный механизм. Широкое распространение получили электропневматические преобразователи (ЭПП), работа которых основана на принципе компенсации усилий (рис. 2).
Рис. 2. Схемы пневмоэлектрического и электропневматического преобразователей
В ЭПП, построенном на этом принципе, входной унифицированный сигнал Iвх поступает на катушку 2 магнитоэлектрического преобразовательного элемента, и образованное при этом ее электромагнитное поле взаимодействует с полем постоянного магнита 1. В результате создается усилие
,
где B - магнитная индукция, l и n - параметры катушки.
Усилие перемещает катушку в кольцевом зазоре магнита и поворачивает рычаг 3 вокруг точки О опоры 8. При этом заслонка 5, расположенная на рычаге 3, меняет свое положение относительно сопла 6, что изменяет давление Рвых на выходе пневмоусилителя 7. Давление Рвых поступает на сильфон 9 обратной связи и создает компенсирующее усилие Roc. Движение рычага продолжается до тех пор, пока моменты, создаваемые на рычаге 3 силами и Roc, не станут равными.
В состоянии равновесия справедливо равенство
,
где k коэффициент преобразования ЭПП, Fэф - эффективная площадь сильфона.
Установка начального уровня выходного сигнала преобразователя осуществляется с помощью пружины 4.
Классы точности электропневматического преобразователя 1,0 и 1,5.
преобразователь пневмоэлектрический прибор сигнал
Литература
1. Волынский В.А. и др. Электротехника /Б.А. Волынский, Е.Н. Зейн, В.Е. Шатерников: Учеб. пособие для вузов. - М.: Энергоатомиздат, 2007. - 528 с., ил.
2. Касаткин А.С., Немцов М.В. Электротехника: Учеб. пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 2009. - 440 с., ил.
3. Основы промышленной электроники: Учебник для неэлектротехн. спец. вузов /В.Г. Герасимов, О М. Князьков, А Е. Краснопольский, В.В. Сухоруков; под ред. В.Г. Герасимова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш. шк., 2006. - 336 с., ил.
4. Электротехника и электроника в 3-х кн. Под ред. В.Г. Герасимова Кн.1. Электрические и магнитные цепи. - М.: Высшая шк. - 2006 г.
5. Электротехника и электроника в 3-х кн. Под ред. В.Г. Герасимова Кн.2. Электромагнитные устройства и электрические машины. - М.: Высшая шк. - 2007 г.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Выбор элементов и силовой схемы тиристорного преобразователя. Расчет силового трансформатора, токоограничивающего реактора, дросселей. Автоматические выключатели и защита от перенапряжений. Энергетические характеристики тиристорных преобразователей.
курсовая работа [326,4 K], добавлен 24.09.2014Параметры и элементы силовой цепи электропривода: электродвигатель, согласующий трансформатор. Принципиальная схема силовой части электропривода. Внешняя и регулировочная характеристика тиристорного преобразователя, система импульсно-фазового управления.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 12.01.2011Назначение и технические характеристики станка 16К20Т1. Выбор двигателя и преобразователя. Назначение и устройство электропривода типа "Кемрон". Обоснование модернизации и расчет эксплуатационных затрат. Организация планово-предупредительного ремонта.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 04.06.2013Расчёт и выбор элементной базы силовой схемы вентильного преобразователя. Построение регулировочных и внешних характеристик вентильного преобразователя. Разработка электрической схемы для управления силовыми полупроводниковыми ключами преобразователя.
курсовая работа [3,2 M], добавлен 12.07.2012Расчет силовых элементов следящей системы. Выбор электродвигателя, преобразователя, трансформатора и дросселя. Вычисление коэффициентов передач и постоянные времени для двигателя и преобразователя. Принципиальная схема регулятора контура положения.
курсовая работа [617,6 K], добавлен 16.07.2013Принципиальная схема однотактного прямоходового преобразователя с размагничивающей обмоткой. Электрический расчёт трансформатора. Определение мощности потерь и перегрева. Расчёт размещения обмоток в окне магнитопровода и наружного диаметра катушки.
курсовая работа [270,0 K], добавлен 23.05.2016Проведение расчета коэффициентов усиления преобразователя, трансформатора, генератора. Оценка изменения статизма внешней характеристики управляемого преобразователя при введении дополнительной положительной обратной связи по напряжению на заданном уровне.
контрольная работа [206,4 K], добавлен 02.12.2010Принципиальная схема, назначение, конструкция, принцип работы системы маслоснабжения реакторного отделения. Технические характеристики насоса откачки масла из системы. Возможные причины образования дефектов оборудования. Применяемая ремонтная оснастка.
курсовая работа [92,4 K], добавлен 02.10.2014Состав, назначение и техническое обслуживание узла учёта тепловой энергии. Описание вычислителя Эльф. Технические характеристики и принцип работы преобразователя расхода МастерФлоу. Функциональная схема автоматизации. Расчёт потери давления на УУЭТ.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 15.07.2015Выбор тиристорного преобразователя, трансформатора. Расчёт силового модуля, индуктивности, выбор сглаживающего дросселя. Защита тиристорного преобразователя. Сравнительная характеристика разработанного тиристорного преобразователя и промышленного аналога.
курсовая работа [454,6 K], добавлен 04.03.2012Рассмотрение двухзвенных преобразователей с импульсным регулированием выходного напряжения или тока как основных преобразователей для высококачественных электроприводов. Виды тока коллекторного двигателя постоянного тока, который получает питание от ИП.
презентация [366,0 K], добавлен 21.04.2019Определение максимальной в заданном диапазоне температуры погрешность нелинейности характеристики, необходимость линеаризации. Определение разрядности аналого-цифрового преобразования термопары ТХА(К), принцип его работы, функциональная схема прибора.
курсовая работа [126,3 K], добавлен 30.11.2009Назначение, состав, работа и основные характеристики системы компенсации давления. Автоматическое включение и работа спринклерной системы. Функционирование локализующей системы безопасности в аварийных ситуациях с течью теплоносителя первого контура.
презентация [403,8 K], добавлен 24.08.2013Устройство и назначение генератора постоянного тока. Основные характеристики и принципиальная электрическая схема генераторной установки. Материалы, применяемые при изготовлении, техническом обслуживании и ремонте. Безопасность организации труда.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 25.06.2015Сущность и назначение импульсного вольтметра. Технические и метрологические характеристики некоторых его видов. Структурная схема аналогового электронного импульсного вольтметра, принцип его работы. Расчет делителя, пределы измерений и погрешности.
реферат [401,8 K], добавлен 14.11.2010Расчет и выбор силового трансформатора для питания тиристорного преобразователя, внешние и скоростные характеристики в режиме прерывистого и непрерывного токов и различных режимов работы. Построение временных диаграмм напряжений и токов в нагрузке.
контрольная работа [1,2 M], добавлен 29.10.2012Назначение электрооборудования и основные технические характеристики пассажирского лифта. Техническое обоснование выбора электропривода. Выбор рода тока и величины напряжения. Расчет мощности электропривода. Построение механической характеристики.
курсовая работа [153,8 K], добавлен 24.02.2013Конструкция и характеристики котла, технические характеристики парогенератора. Гидравлическая схема циркуляции теплоносителя. Составление теплового баланса котла и поверочный тепловой расчет конвективных поверхностей нагрева. Тепловая схема и параметры.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 17.12.2014Сущность, конструкции и принцип действий преобразователей сигналов, обозначение их параметров. Строение и назначение манометра САПФИР – 22ДИ, а также особенности поступления электрического сигнала к нему. Принцип действия различных видов преобразователей.
лабораторная работа [106,5 K], добавлен 12.01.2010Разработка принципиальной схемы преобразователя. Способы управлениями тиристорами в реверсивных схемах. Расчет и выбор элементов устройств защиты. Выбор системы импульсно-фазового управления. Схема управления преобразователем, питающим якорную цепь.
курсовая работа [708,1 K], добавлен 03.04.2012
