Виды автоматических систем. Классификация датчиков. Индуктивные измерительные преобразователи, страница 15

3. Какая характеристика поршневых исполнительных элементов с золотниковым управляющим устройством является статической (скоростной)?

4. Описать форму статической характеристики поршневого исполнительного элемента с золотниковым управлением. Какие на ней можно выделить участки?

5. Перечислить достоинства и недостатки поршневых исполнительных элементов с золотниковым управлением.

6. Привести конструктивную схему и описать принцип действия поршневых исполнительных элементов с управляющим устройством типа сопло-заслонка.

7. Привести конструктивную схему и описать принцип действия поршневых исполнительных элементов с управляющим устройством - струйная трубка.

8. Привести конструктивную схему и описать принцип действия мембранных гидроусилителей.

9. Перечислить типы управляющих устройств гидроусилителей.

10. Привести конструктивные схемы и описать принцип действия электрогидравлических исполнительных устройств.

ЛЕКЦИЯ 14.

Цель лекции – ознакомление с основными типами усилителей электрических сигналов, магнитными усилителями.

Задачи лекции

- изучить типы усилителей электрических сигналов,

- изучить типы магнитных усилителей.

Вопросы, рассматриваемые на лекции

1. Требования к усилителям электрических сигналов. Классификация усилителей.

2. Магнитные усилители.

Требования к усилителям электрических сигналов.

Усилители электрических сигналов должны удовлетворять комплексу требований:

- обеспечение на выходе наиболее точного воспроизведения всех изменений входного сигнала с соответствующим его усилением

- стабильность и линейность статической характеристики в рабочем диапазоне изменения управляющего сигнала

- надежность;

- способность удерживать ударные нагрузки и вибрации;

- низкий уровень шумов и сравнительно высокая параметрическая чувствительность, ограниченный вес, габариты, потребляемая мощность.

Основным параметром усилителя является статический коэффициент усиления: , размерность которого зависит от размерностей входной и выходной величин.

Классификация усилителей 

1) по роду энергии сигналов – гидравлические, пневматические, электрические

Электрические усилители по принципу действия подразделяются: диэлектрические;  ионные;  электронные;  магнитные;  электромашинные;  релейные.

Электронные усилители:  полупроводниковые;  вакуумные.

Магнитные усилители

Магнитный усилитель представляет собой усилительно-преобразовательное устройство параметрического типа, основным элементом которого является электромагнитный дроссель с подмагничиванием постоянным током, преобразующее слабые сигналы постоянного тока в более мощные сигналы переменного тока.

Статические характеристики однотактного магнитного усилителя

Величина переменного тока в выходной цепи при условии, что активное сопротивление выходной обмотки значительно меньше сопротивления нагрузки

,

где индуктивность рабочей обмотки, величина которой зависит от изменения магнитной проницаемости сердечника  

Обратная связь и смещение в магнитных усилителях. Для увеличения коэффициента усиления в магнитных усилителях применяется положительная обратная связь. Различают внешнюю, внутреннюю и смешанную обратные связи.

При введении внешней положительной обратной связи выходной ток выпрямляется и подается на специальную обмотку обратной связи, располагаемую там же, где обмотка управления.

Внутренняя обратная связь вводится путем подачи пульсирующего тока, постоянная составляющая которого является током смещения, в рабочую обмотку, что достигается включением выпрямителей в рабочую цепь.

Введение обратной связи приводит к изменению статической характеристики. Крутизна линейного участка одной половины характеристики возрастает, для другой - снижается.

Двухтактные магнитные усилители. Для получения реверсивной статической характеристики используют двухтактные магнитные усилители, чувствительные к изменению полярности входного сигнала, фаза выходного сигнала изменяется на 180°. При отсутствии входного сигнала, выходной сигнал равен 0.

Наиболее распространенными схемами включения являются дифференциальная и мостовая.

Статическая характеристика двухтактного магнитного усилителя

Преимущества магнитных усилителей - практически линейные характеристики двухтактных усилителей, не имеющие зоны нечувствительности;  высокий коэффициент усиления по мощности;  отсутствие гальванической связи между цепью управления и рабочей цепью;  мгновенная готовность  к действию;  возможность каскадного соединения с целью получения высокого коэффициента усиления сигнала; удобство соединения с транзисторными элементами;  возможность применения в качестве бесконтактных устройств;  высокий коэффициент полезного действия;  возможность применения в качестве операционных усилителей, обеспечивающих суммирование, интегрирование, дифференцирование и другие действия над входными сигналами; высокая конструктивная прочность и надежность

Недостатки магнитных усилителей -  значительная инерционность при пониженных частотах источника питания (50Гц);  существенное отклонение формы тока рабочей цепи от гармонической;  достаточно большие габариты и масса при большой мощности выходного сигнала

Вопросы для самопроверки

1. Перечислить требования к усилителям электрических сигналов.

2. Дать классификацию усилителей.

3. Описать конструкцию и принцип действия однотактного магнитного усилителя.

4. Оценить форму статические характеристики однотактного магнитного усилителя.

5. С какой целью в магнитных усилителях применяется положительная обратная связь?

6. Перечислить виды обратной связи, применяемой в магнитных усилителях.

7. Приводит ли введение обратной связи к изменению формы статической характеристики магнитного усилителя?

8. Для каких целей применяется обмотка смещения?

9. С какой целью используют дифференциальную и мостовую схемы включения магнитных усилителей?

10. Перечислить преимущества и недостатки магнитных усилителей.

ЛЕКЦИЯ 15.

Цель лекции – ознакомление с типами конструкций, основными характеристиками электромашинных, релейных, электронных усилителей.

Задачи лекции