Проверка блока динамических преобразований БДП-П

Размещено на http:www.allbest.ru/

Алматы 2014

МИНЕСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Некомерческое акционерное общество

«Алматинский университет энергетики и связи»

Факультет «Теплоэнергетика»

Кафедра «Инженерная кибернетика».

Лабораторная работа № 1

«Проверка блока динамических преобразований БДП-П»

По дисциплине: «Элементы и устройства автоматики»

Алматы

2014

Цель работы: приобретение навыков проверки и настройки аналогового блока динамических преобразований БДП-П.

Оборудование и программное обеспечение: стенд блока динамических преобразований БДП-П.

1.1 Порядок выполнения работы

1.1 Назначение блока БДП-П.

Блок БДП-П предназначен для реализации следующих функций: интегрирования, дифференцирования входных сигналов, выполняемых по логическим сигналам, и суммирования. Интегратор имеет входы логического управления. интегрирование сигнал динамический блок

Различают прямое и обратное интегрирование. При прямом интегриро-вании изменение выходного сигнала Y₁₂ в процессе интегрирования имеет знак, совпадающий со знаком входного сигнала Х₃. При обратном интегриро-вании изменение выходного сигнала У₁₂ в процессе интегрирования имеет знак, противоположный знаку входного сигнала Х₃.

1.2 Какие динамические преобразования возможны при помощи блока БДП-П?

Интегрирование, дифференцирования входных сигналов, выполняемых по логическим сигналам, и суммирования

1.3 Расскажите о сумматоре.

Сумматор -- устройство, преобразующее информационные сигналы (аналоговые или цифровые) в сигнал, эквивалентный сумме этих сигналов.

1.4 Расскажите об интеграторе.

Интеграмтор, блок интегрирования -- устройство, выходной сигнал которого пропорционален интегралу от входного сигнала.

Аналоговый интегратор -- Устройство предназначено для выполнения математической операции интегрирования. В интеграторе скорость изменения выходного напряжения пропорциональна изменению входного напряжения, и обратно-пропорциональна постоянной времени . Интегратор представляет собой конденсатор (напряжение на котором пропорционально интегралу по времени от тока, протекающего через него), включенный в цепь обратной связи операционного усилителя. Напряжение на выходе ОУ выражается формулой:

,

где U_out -- напряжение на выходе, U_in -- напряжение на входе.

1.5 Как на практике используются полученные в работе сведения о приборе?

Устройство является повышение точности интегрирования и упрощение устройства.

Задание 1. Знакомство с назначением и принципом действия блока БДП-П.

Задание 2. Определение коэффициента передачи не масштабируемого входа сумматора.

Включить стенд и приступить к работе с блоком ПДП-П после 3-5 ми-нут прогрева.

Для определения коэффициента преобразования не масштабируемого входа Хц в сигнал Yi следует:

- установить перемычки блока в соответствии с рисунком 1.2а;

- подать опорное напряжение +Uon (клемма 29) на вход Х_п (клемма 21) и измерить вольтметром напряжение на выходе Yi (клемма 28). Вычис-лить коэффициент передачи по формуле

K_c=Yi/Xn; (2.1)

- подать опорное напряжение -Uon с клеммы 27 на Хц (клемма 21) и измерить напряжение на выходе Yj (клемма 28). Вычислить коэффициент передачи по формуле

Kc=Yi/X_n; (2.2)

Задание 3.

а) установка и проверка коэффициента масштабирования cxi₂.

Для этого необходимо выполнить следующее:

- установить перемычки блока в соответствии с рисунком 1.2а;

- подать опорное напряжение +Uon на вход Х^ (соединить клемму 29 с клеммой 19);

- установить коэффициент a^WOVo и измерить максимальное значение U_M=Yi на клемме 28;

- установить коэффициент а_}2 согласно варианта по таблице 3 и изме-рить напряжение U_Cp=Yi;

- установить коэффициент а₁₂=0 и измерить напряжение Uo⁼Y₁ вольтметром со шкалой 0-1В на клемме 28. Занесите полученные результаты в таблицу 2;

б) определение коэффициента масштабирования а^.

Для этого необходимо выполнить следующее:

- установить перемычки блока в соответствии с рисунком 1.3 а;

- подключить опорное напряжение +U₀n на вход Х]₃ (клемму 29 со-единить с клеммой 17);

- установить коэффициент а_]3=100% и измерить максимальное значение U_M⁼Yi па клемме 28;

- установить коэффициент а согласно варианта по таблице 3 и измерить напряжение Ucp⁼Yi;

выставить коэффициент ai₃=0 и измерить напряжение U₀-Yi вольт-метром со шкалой 0-1 В на клемме 28.

Задание 4. Проверка коэффициента усиления сумматора Ко

Для выполнения задания требуется выполнить следующие действия:

- установить перемычки блока в соответствии с рисунком 1,2д;

- при отключенных входах Х_п, Х₁₂ и Хи замерить выходное напряжение Yi (клемма 28), если оно не равно нулю, откорректировать вольтметр;

- подать опорное напряжение +Uon (клемма 29) на вход Х»2 (клемма

19);

- установить ai2=10% , С=10. По вольтметру зафиксировать значение выходного напряжения сумматора Yj (клемма 28). Вычислите К_с по формуле

К_с = Yi /X 12; (2.3)

- плавно поверните ось ручки установки коэффициента «С » против часовой стрелки до значения, указанного в вашем варианте в таблице V Ь пишите значение Yi и рассчитайте значение К_с.

Задание 5

а) выполнение операции «разрешение интегрирования» в прямом на-правлении и измерение постоянной времени интегрирования.

Для проверки операции «разрешение интегрирования» необходимо:

- разобрать предыдущую схему;

- входы логического управления интегратором: Р_Б (разрешение интегрирования в прямом направлении), Р_в (разрешения перегона вверх), Рд (разрешение перегона вниз), то есть клеммы 5, 13, 15 замкнуть на общую клемму 4. Установить постоянную интегрирования Т равную 10 сек;

- подключить вольтметр к выходу интегратора (клемма 26);

- произвести сброс напряжения, кратковременно замкнув вход Р"_с (перегон вниз), то есть клемму 8 на общую клемму 4. Вход Х₃ (клемма 24) и +Uon (клемма 29) должны быть при этом разомкнуты;

- подать +Uon (клемма 29) на вход Х₃ интегратора (клемма 24). На вы-ходе интегратора после окончания процесса интегрирования должно устано-виться напряжение +10 В.

Для измерения постоянной времени при +Uon необходимо:

- отключить входное напряжение +Uon с входа интегратора Хз, ра-зомкнув клеммы 29 и 24;

- установить значение постоянной времени интегрирования левым и правым переключателями Т;

- произвести сброс напряжения, кратковременно замкнув вход Р"_с (перегон вниз), то есть клемму 8 на общую клемму 4. Вход Х₃ (клемму 24) и +Uon"(клемма 29) должны быть при этом разомкнуты;

- установить значение постоянной времени интегрирования левым и правым переключателями Т, согласно варианту по таблице 3;

- подать напряжение I 10 В на вход интегратора Х₃, замкнув клемму 29 на клемму 24;

по секундомеру засечь время совпадения величин напряжения на входе и выходе и в соответствии с рисунком 1.3.

Значение времени с начала подачи напряжения на вход до совпадения величин входного и выходного напряжения даёт с достаточной точностью действительное значение времени интегрирования. Записать эксперименталь-ные значения постоянной времени интегрирования Т_т

б) выполнение операции «разрешение интегрирования» в обратном на-правлении и измерение постоянной времени.

Для проверки операции необходимо:

- разобрать предыдущую схему;

- входы логического управления интегратором: Р_м (разрешение интегрирования в обратном направлении), Р_в (разрешение перегона вверх) и Р_н (разрешение перегона вниз), то есть клеммы 7, 13, 15 замкнуть на клемму 4 (корпус) и установить постоянную интегрирования Т равную 10 сек,

- подключить вольтметр к выходу интегратора;

- произвести сброс напряжения, кратковременно замкнув вход Р"_с (перегон вниз), то есть клемму 8 на общую клемму 4. Вход интегратора Х₃ (клемма 24) и +Uon (клемма 29) должны быть при этом разомкнуты;

- подать -Uon (клемма 27) на вход интегратора Х₃ (клемма 24).

На выходе интегратора после окончания процесса интегрирования должно установиться напряжение +10 В.

Для проверки установки постоянной времени необходимо:

- отключить входное напряжение -U₀n ^с входа интегратора Х₃, ра-зомкнув клеммы 27 и 24;

- установить значение постоянной времени интегрирования левым и правым переключателями Т, согласно варианту по таблице 3;

- кратковременным замыканием входа Р"_с (перегон вниз), то есть клеммы 8 на клемму 4, произвести операцию «перегон» вниз;

- подать опорное напряжение -10 В на вход интегратора Х₃, замкнув клеммы 27 на клемму 24;

- по секундомеру засечь время совпадения величин напряжения на входе и выходе и в соответствии с рисунком 1.3

Значение времени с начала подачи напряжения на вход до совпадения величин входного и выходного напряжения даёт с достаточной точностью действительное значение времени интегрирования. Записать эксперимен-тальные значения постоянной времени интегрирования Tj

Размещено на Allbest.ru