4.6.11 Фотоэлектрические реле
Фотоэлектрическое реле (ФЭР) представляет собой устройство автоматического контроля или управления, чувствительным органом которого является фотоэлектронный прибор (фотоэлемент), реагирующий на изменение параметров электромагнитного излучения.
В ФЭР могут быть применены все известные типы фотоэлектронных приборов: вакуумные и газонаполненные фотоэлементы с внешним фотоэффектом, фото умножители, вентильные фотоэлементы, фотодиоды (в диодном и вентильном режимах), фототранзисторы (униполярные и биполярные), фото тиристоры, координатные фотоэлементы (фото потенциометры, фотодиоды на основе продольного и поперечного фотоэффектов и др.).
При этом возможно выполнение ФЭР, реагирующих на: лучистый поток и, в частности, на появление или исчезновение луча от источника; облученную чувствительную поверхность фотоэлемента; количество облучения; координату облученного участка чувствительной поверхности фотоэлемента; спектральный состав излучения; частоту или фазу импульсов лучистой энергии.
4.6.12 Полупроводниковые реле
Полупроводниковые реле в отношении быстродействия, чувствительности, селективности и надежности превосходят электромагнитные. В ряде случаев полупроводниковые реле обладают характеристиками, которые невозможно получить с помощью электромагнитных реле.
Полупроводниковые реле содержат измерительный орган и логическую часть. В измерительном органе входные величины преобразуются в дискретный выходной сигнал. Дискретный выходной сигнал поступает на вход логической части, выдающей управляющий сигнал чаще всего на электромагнитное реле.
В измерительных органах используются следующие три принципа:
сравнение однородных физических величин, например напряжений. В момент равенства измеряемого и опорного напряжений на выходе появляется нулевой сигнал, который приводит к срабатыванию нуль-органа. На выходе появляется дискретный сигнал. Регулируя опорное напряжение, можно менять уставку срабатывания.
проявление физического эффекта, возникающего, при определенном значении измеряемого напряжения, — скачок в нелинейной характеристике туннельного диода, релейная характеристика триггера Шмидта и др.
преобразование непрерывного входного сигнала и опорного напряжения в цифровую форму. После этого производится сравнение входного сигнала с опорным напряжением.
4.6.13 Микропроцессорные реле
Микропроцессорное реле – это самый настоящий компьютер, содержащий дополнительно плату с входными трансформаторами тока и напряжения, согласованными по параметрам с внешними трансформаторами тока и напряжения, а также плату с набором миниатюрных выходных электромагнитных реле.
Записанная в специальный чип программа позволяет обрабатывать входные сигналы таким образом, чтобы смоделировать действие того или иного вида защитного реле.
Программирование такого реле сводится в основном к записи в его память требуемых порогов срабатывания, временных интервалов, выбора того или иного типа рабочей характеристики из некоторых возможных.
Из этого набора виртуальных элементов с помощью компьютерной программы, рисуют на экране сложнейшие системы автоматики, которые затем загружают в контроллер. Включив опцию «симуляция», можно увидеть на экране компьютера, как будет работать вся эта система автоматики в режиме реального времени или в специально смоделированных аварийных режимах.
Основными узлами МР являются: блок аналоговых входов (трансформаторы тока и напряжения), входные фильтры (антиалиазинговые фильтры; цепи выборки и запоминания), мультиплексор, аналогово-цифровой преобразователь, микропроцессор, различные виды памяти, блок логических (цифровых) входов, блок релейных выходов.
Конструктивно МР представляют собой набор плоских модулей (печатных плат) представляющих собой различные функциональные узлы МР, размещенных в корпусах различных типов и размеров.