Усилители в автоматике
Виды усилителей - устройств, применяемых для усиления входных сигналов. Характеристика параметров усилителей. Преимущества магнитных усилителей. Особенности пневматических и гидравлических усилителей. Гидравлический усилитель со встроенной трубкой.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 22.01.2016 |
| Размер файла | 99,8 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/
Усилители в автоматике
Усилителем называется устройство, применяемое для усиления входных сигналов.
Бывают: электрические и неэлектрические.
К электрическим относятся:
1. электрические усилители в состав входят полупроводниковые электронные приборы.
2. магнитные усилители, принцип действия которых основан на изменении магнитной проницаемости ферромагнитного сердечника, который приводит к изменению величины полного сопротивления рабочей обмотки усилителя.
3. комбинированные усилители, представляющие собой усилители, в состав которых входят каскады, собранные по электронным схемам по схеме магнитного усилителя.
4. неэлектрические усилители - к ним относятся пневматические и гидравлические усилители, нашедшие широкое применение во взрыво - пожароопасных производствах (нефтеперегонные заводы, химические производства, рудники, шахты).
Основные параметры усилителей: коэффициент усиления по напряжению, току и мощности (определение в разах и децибелах); входное сопротивление усилителя; чувствительность; полоса пропускания усилителя; динамический диапазон; КПД.
Магнитные усилители
Магнитным усилителем называется электромагнитное устройство, предназначенное для усиления электрических сигналов, в котором используются зависимость магнитной проницаемости ферромагнитных материалов на переменном токе от величины постоянного подмагничивающего поля, созданного или изменяемого входным сигналом. Магнитные усилители являются усилителями переменного тока, а управляются сигналом постоянного тока.
Основные преимущества:
1. Высокая надежность.
2. Высокий КПД.
3. Высокая чувствительность.
Недостатки:
1. Большая инерционность.
Принцип действия основан на использовании явления насыщения ферромагнитного сердечника магнитного поля.
При подаче переменного напряжения питания по обоим полуобмоткам рабочей обмотки будет протекать ток, вызывающий магнитное поле в каждом сердечнике, а также степень его намагниченности, которая будет определять величину магнитной проницаемости сердечника. Индуктивность дросселя (1 и 2 полуобмотки) определяется по формуле:
Lдр=
Где - число витков,
- сечение сердечника,
- магнитная проницаемость,
- длина средней силовой линии.
Индуктивное сопротивление дросселя:
т. к индуктивность дросселя зависит от магнитной проницаемости, то в ненасыщенном состоянии сердечник будет обладать большой магнитной проницаемостью, следовательно индуктивность дросселя будет большая, а также индуктивное сопротивление будет большое, что вызовет в рабочей обмотке протекание малого начального тока. При подаче на управляющую обмотку напряжения управления, которое вызовет управляющий ток в обмотке управления и вызывающее общее магнитное поле обоих сердечников, причем в правом сердечнике оно противоположно вектору поля рабочей обмотки, а в левом совпадает с ним, что приводит к насыщению левого сердечника, а следовательно к резкому падению магнитной проницаемости в нем, индуктивности обмотки и индуктивного сопротивления.
Ток в рабочей обмотке увеличивается и определяется как отношение приложенного напряжения к полному сопротивлению дросселя и приемника и численно будет равен:
При смене полярности управляющего напряжения направление вектора магнитного поля управляющей обмотки изменяется на противоположное. При этом будет насыщаться правый сердечник. Усиление усилителя будет происходить за счет уменьшения сопротивления обмотки правого сердечника. Статическая характеристика будет проходить во втором квадрате при отрицательных токах управления симметрично характеристике в первом квадрате.
усилитель автоматика гидравлический магнитный
Усилители широко применяются как усилители высокой чувствительности малой и средней мощности в системах автоматического управления и регулирования.
Неэлектрические усилители.
1. Пневматические усилители:
2. Гидравлический усилитель.
Пневматический применяется в автомобильном, пассажирском транспорте, а также по взрыво- и пожароопасных производствах (типа сопло-заслонка) Состоит из входной и рабочей камеры, заслонки, мембраны связанной со штоком.
Входной сигнал подается на заслонку. Если он отсутствует, то воздух через входную камеру проходит через сопло наружу. Если на заслонку подать входной сигнал, заслонка будет прикрывать сопло, давление во входной камере будет возрастать, что вызовет увеличение давления в рабочей камере, которое будет воздействовать на мембрану значительно большей площади чем сечение входной камеры, что вызовет увеличение давления на шток во столько раз, во сколько площадь мембраны больше сечения входной камеры. Шток будет двигаться вниз.
Гидравлический усилитель со встроенной трубкой.
Основные параметры:
Коэффициент усиления: показывает, во сколько раз U (I,R) сигнала на выходе больше, чем на входе.
KДб=20Lg Uвых/Uвх= 20 LgK K= Uвых/Uвх
KpДб= 10Lg Pвых/Pвх
2. Входное сопротивление усилителя Rвх=Uвых/Iвх
Выходное сопротивление определяют между выходными зажимами при отключенном сопротивлении нагрузки
3. Чувствительность.
4. Полоса пропускания - наз. на обм. частот, в которой коэф. усиления изменяется не больше, чем это допустимо по тех. условиям.
5. Динамический диапазон - отношение амплитуд наиболее сильного и наиболее слабого сигналов на входе усилителя
D = 20Lg Uвх max/Uвх min
6. КПД = P вых/ %
, потребляемая усилителем от всех источников питания
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Методы определения параметров операционных усилителей, входных токов, напряжения смещения, дифференциального входного и выходного сопротивлений, скорости нарастания выходного напряжения, коэффициентов усиления инвертирующего и неинвертирующего усилителей.
контрольная работа [151,0 K], добавлен 02.12.2010Виды транзисторных усилителей, основные задачи проектирования транзисторных усилителей, применяемые при анализе схем обозначения и соглашения. Статические характеристики, дифференциальные параметры транзисторов и усилителей, обратные связи в усилителях.
реферат [185,2 K], добавлен 01.04.2010Частотные и временные характеристики усилителей непрерывных и импульсных сигналов. Линейные и нелинейные искажения в усилителях. Исследование основных параметров избирательных и многокаскадных усилителей. Усилительные каскады на биполярных транзисторах.
контрольная работа [492,6 K], добавлен 13.02.2015Изучение методов измерения основных параметров операционных усилителей. Исследование особенностей работы операционного усилителя в режимах неинвертирующего и инвертирующего усилителей. Измерение коэффициента усиления инвертирующего усилителя.
лабораторная работа [751,7 K], добавлен 16.12.2008Основные параметры усилителей низкой частоты. Усилитель электрических сигналов - устройство, обеспечивающее увеличение амплитуды тока и напряжения. Дифференциальный коэффициент усиления. Особенности схемотехники интегральных усилителей низкой частоты.
лекция [621,3 K], добавлен 29.11.2010Понятие и принцип работы датчиков, их назначение и функции. Классификация и разновидности датчиков, сферы и возможности их применения. Сущность и основные свойства регуляторов. Особенности использования и параметры усилителей, исполнительных устройств.
реферат [17,8 K], добавлен 28.03.2010Общие свойства оптоволоконных сетей, их назначение и применение. Расчет параметров оптических усилителей, предназначенных для усиления сигнала в составе волоконно-оптических линий связи, их характеристики и методы их оптимального функционирования.
дипломная работа [2,7 M], добавлен 19.11.2013Понятие и структура, основные элементы и принцип действия широкополосных усилителей, особенности их практического использования. Методы исследования, расчета и проектирования широкополосных усилителей гармонических сигналов и импульсных сигналов.
курсовая работа [179,1 K], добавлен 14.04.2011Применение операционных усилителей для сложения двух постоянных, двух переменных, постоянного и переменного напряжений, дифференцирования и интегрирования входных сигналов. Переходной процесс в интеграторе, влияние на него амплитуды входного сигнала.
контрольная работа [120,0 K], добавлен 02.12.2010Понятие электронного усилителя, принцип работы. Типы электронных усилителей, их характеристики. Типы обратных связей в усилителях и результаты их воздействия на работу электронных схем. Анализ электронных усилителей на основе биполярных транзисторов.
курсовая работа [540,7 K], добавлен 03.07.2011Операционные усилители: понятие и параметры. Влияние обратной связи на параметры и характеристики усилителей. Расчет усилительного каскада на биполярном транзисторе. Моделирование схем с помощью программы Elektronik Workbench. Выбор транзистора.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 20.01.2014Изучение методов проектирования, расчета и моделирования усилителей с использованием САРП. Расчёт коэффициента усиления напряжения разомкнутого усилителя. Выходной, входной каскад и расчет емкостных элементов. Коэффициент усиления и цепь обратной связи.
курсовая работа [327,1 K], добавлен 05.03.2011Понятие и назначение операционных усилителей, их структура и основные функции, разновидности и специфические признаки, сферы применения. Инвертирующее и неинвертирующее включение операционных усилителей. Активные RC-фильтры. Компараторы сигналов.
контрольная работа [72,0 K], добавлен 23.12.2010Построение математической модели динамической системы. Изучение цепочки усилителей, состоящих из соединенных последовательно безынерционного усилителя и фильтра. Неустойчивость образования периодического сигнала и хаотизация сигнала в цепочке усилителей.
контрольная работа [64,7 K], добавлен 24.11.2015Исследование активных висмутовых центров и обзор области применения волоконных висмутовых усилителей. Изучение конструкции современных усилителей на основе висмута, пути их развития в волоконной оптике. Устройство лазера на основе висмутового волокна.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 18.07.2014Общие принципы проектирования усилителей на биполярных транзисторах. Расчет разделительных конденсаторов и емкости шунтирующего конденсатора в цепи эмиттера. связи между отдельными усилительными каскадами. Оценка предельных параметров и выбор транзистора.
курсовая работа [307,3 K], добавлен 16.05.2016Виды и примеры применения составных транзисторов. Усилительные каскады с динамическими нагрузками. Свойства каскадного соединения. Амплитудно-частотные и переходные характеристики многокаскадных усилителей. Выбор числа каскадов импульсных усилителей.
лекция [71,8 K], добавлен 23.12.2010Основные принципы построения полосовых усилителей на основе быстродействующих ОУ по заданным параметрам. Расчёты блока двуполярного питания. Выявление некоторых ограничений по проектированию усилителей данного класса на фильтрах низкого порядка.
контрольная работа [692,8 K], добавлен 09.02.2011Методы измерения параметров и характеристик усилителей низкой частоты. Изменение входного сигнала в заданных пределах, частоты генератора. Выходное напряжение при закороченном и включенном сопротивлении на входе усилителя. Входная емкость усилителя.
лабораторная работа [21,8 K], добавлен 19.12.2014Техника усиления электрических сигналов. Применение усилителей низкой частоты для усиления сигналов, несущих звуковую информацию, и их классификация. Функциональная схема усилителя, его основные технические характеристики и выбор элементной базы.
контрольная работа [649,3 K], добавлен 25.12.2012
