- •1. Автоматические системы: основные понятия и определения.
- •2. Классификация автоматических систем.
- •3. Виды типовых воздействий и реакция системы на эти воздействия.
- •4. В чём различие понятий «алгоритм управления» и «алгоритм функционирования».
- •5. Структура системы автоматического регулирования.
- •6. Что называется структурной схемой системы.
- •7. Примеры систем автоматического управления и регулирования. Объяснить работу структурной схемы системы управления электрогидроприводом (эгп), состоящей из 2-х систем сау и сар
- •8. В чём различия систем автоматического регулирования (сар) и систем автоматического управления (сау).
- •9. Объяснить работу системы автоматического регулирования температуры в электрической печи для закалки металла по предложенной схеме и ответить на ряд перечисленных вопросов.
- •10. По каким основным параметрам выбирают преобразователи (датчики).
- •11. Приведите примеры преобразователя не электрических величин в электрические.
- •12. Объясните устройство и принцип действия индуктивных датчиков линейных перемещений и угловых скоростей.
- •13. Объясните устройство и принцип действия датчиков температуры.
- •14. Объясните устройство и принцип действия фотоэлектрических преобразователей.
- •15. Что такое усилитель, для какой цепи он применяется в системах автоматических.
- •16.Какими основными параметрами характеризуется усилитель.
- •17.Что такое исполнительные механизмы систем, для чего они необходимы.
- •18. Назначение регуляторов и предъявляемые к ним требования.
- •19. Реле. Назначение. Типы реле. Принцип действия.
- •20. Линейные системы автоматического регулирования и управления.
- •21.Принципы и законы регулирования автоматических систем (ас).
- •22. Составление уравнения автоматической системы (ас). Функциональные и структурные схемы системы автоматического регулирования. Передаточная функция автоматической системы и входящих в неё звеньев.
- •23. Перечень частотных характеристик системы.
- •25. Правила преобразования структурных систем автоматических систем.
- •26.Вычисление передаточной функции одноконтурной системы
- •27.Методы получения передаточной функции многоконтурной системы.
13. Объясните устройство и принцип действия датчиков температуры.
Стр. 62-65
Первичные преобразователи датчиков температуры по принципу их действия можно разделить на терморезистивные (термометры, сопротивления),Ю термомеханические, манометрические, термоэлектрические (термопары).
Основной действия терморезисторов является зависимость электрического сопротивления материалов от температуры. Терморезисторы изготавливают из проводников или полупроводников. В качестве проводников используют чистые металлы: медь, никель, платину.
Конструктивная схема проводникового терморезистивного датчика показана на рис. 2.16, а. На изоляционный каркас 2 намотана проволока 1 и закрыта защитным кожухом 3, а выводы 5 закреплены в изоляционной колодке 4. Диаметр медной проволоки 0,05...0,07 мм. Защитный кожух представляет собой тонкостенную гильзу, заполненную керамическим порошком.
Проводниковые терморезисторы обладают положительными температурами коэффициентами сопротивления. В рабочем диапазоне измеряемых температур их статические характеристики практически линейны (рис. 2.16, в):
RƟ = R0(I+Ɵ),
где RƟ, R0 - соответственно при температуре ƟᵒС и 0 ͦ С, Ом;
α - температурный коэффициент α = (4...6)·10^-3 1/ᵒС.
Медные терморезисторы используют для измерения температур от -50 до +180 ᵒС, а платиновые от -200 до +650 ᵒС. Первые изготавливают с минимальным сопротивлением 53 и 100 Ом, а вторые -10,46 и 100 Ом.
Чувствительность (Ом/ᵒС) проводников терморезистора
k = dRƟ/dƟ = R0α.
Термометры сопротивления - один из самых точных датчиков позволяющие измерять температуру до 0.001 ᵒС, однако они имеют невысокую чувствительность, что требует усиления информационного сигнала, а также сравнительно больше габариты.
Полупроводниковые терморезисторы отличаются более высокой чувствительностью (примерно в 10 раз больше, чем у полупроводников), меньшими инерционностью и габаритами.
Принцип действия термоэлектрических первичных преобразователей (термопар) основан на возникновении термоЭДС на концах спаев двух однородных материалов , находящихся в разных температурных условиях. Датчики с такими ПП относятся к измерительным преобразователям генеративного типа.
Термопара представляет собой два разнородных проводника одни концы которых спаяны или сварены между собой, а другие используются для снятия с них электрического информационного сигнала. Если спаянный конец нагреть, то на свободных (холодных) концах появляется термоЭДС, значение которой пропорционально разности температур нагретого Ɵr и свободных ƟX концов и зависит от материала проводников:
E = α (Ɵr - Ɵx).
В качестве материалов термопары применяют благородные и обычные металлы и их сплавы (платину, родий, золото, сталь, никель, хромель, копель, алюмель, константан), а также полупроводники. Наибольшее распространение получили термопары хромель- алюмель и хромель- копель. Они позволяют измерять температуру от - 200 до + 800 ᵒС. Генерируемая ими ЭДС незначительна, их чувствительность составляет примерно 0,04 мВ/ᵒС. Полупроводниковые термопары обладают гораздо большей чувствительностью - до 1 мВ/ᵒС, но имеют меньший диапазон измеряемых температур, чем металлические.