Беріліс құрылғылары. Салыстыру құрылғылары. Күшейткіштер.
Беруші құрылғылар (БҚ) – басқару объектісі ары қарай қалай басқарылатыны жайындағы ақпаратты құрайтын беруші әсерді АБЖ енгізуге арналған. Тұйықталған басқару жүйелеріндегі БҚ реттелетін координаттың берілген мәндерін енгізеді. Логикалық программалы АБЖ БҚ осы программаларды енгізеді. Автоматты реттеу жүйелерінде БҚ дискретті немесе аналогты түрде реттелетін параметр туралы ақпаратты құрайды.
7.2 – сурет. Датчик реакциясы
Беруші құрылғының құрылымы оның нақты тағайындалуына тәуелді. Мысалы, тұрақталынған кернеуді автоматты реттеу жүйесіне енгізу үшін потенциометр қолданылуы мүмкін. Қарапайым потенциометрде кіріс шамасы ретінде тасымалдау (ауысу), ал шығыс - қозғалтқыштың (движоктың) тасымалдауына тәуелді кернеу (ток) болып табылады. Бағдарламалы басқарылатын автоматты жүйелерде БҚ ретінде үздіксіз немесе дикретті әрекет ететін командоапараттар қолданылады. Мысалы, 7.3суретте үздіксіз әрекет ететін командо аппараттың сұлбасы келтірілген
7.3 - сурет. Үздіксіз әрекет ететін командоаппарат
Мұндай БҚ кері байланыссыз АБЖ ғана қолданылуы мүмкін, өйткені БҚ шығысындағы сигналдар команданың нақты орындалуына тәуелсіз, олар алдын ала берілген цикл бойынша қайталанып отырады. Мұндай командоаппараттар кейбір кір жуғыш машиналардың басқару жүйесіне ие.
БҚ функциялары релеге немесе электронды кілттерге негізделген контактілі және контактісіз жүйелерді орындауы мүмкін. Осы жағдайда БҚ программалы басқарылатын жүйенің автоматты қосылу немесе өшу функциясын орындайды.
Салыстыру құрылғысы (СҚ) сигналдарды салыстыру функциясын орындайды. Мысалы, кері байланысты АБЖ СҚ кірістерінің біреуіне датчиктен сигнал келіп түседі, ал екіншісіне БҚ сигналдың тағайындалған мәні келіп түседі. Екеуінің айырмашылықтарына байланысты басқаруға арналған сигналдар анықталады. Электрлік сұлбаларда БҚ сипатында айнымалы резисторлар, потенциометрлер, электронды құрылғылар қолданылады.
Айталық, басқарылатын шаманың тағайындалған мәні g болсын. Бұл сигнал дәл қазіргі уақытта у мәнін беретін датчикпен бақыланады. Сонда салыстыру құрылғысында келісілмеген сигнал шығады.
(7.1)
Басқару
жүйесіндегі СҚ шығысына орындаушы
механизм орнықты делік.
=0
кезінде жүйе тепе-теңдікте болады, ал
0
кезінде механизм қосылады. СҚ ретінде
көбінесе 7.4-суретте көрсетілгендей
көпірлі сұлбалар қолданылады.
7.4 - сурет. СҚ көпірлі сұлбасы
Көпірлі сұлбаны қолданумен келісілмеушілік (рассоглосование) келесі өрнек бойынша анықталады
= Rбер - RxR2 / R1 (7.2)
СҚ операциялық күшейткіш негізінде тұрғызылуы мүмкін.
Күшейткіш (К) кіріс сигналды күшейтуге арналған. Кейбір жағдайларда К көмегімен кіріс және шығыс сигнал арасындағы берілген тәуелділікті аламыз. Күшейткіштерде сигналдар кірісінің және шығысының физикалық табиғаты бірдей екенін ескеру керек. Күшейткіште энергияны түрлендіру немесе күшейту күшейткіштің қорек көзіндегі энергия есебінен іске асады. Күшейткіштің негізгі сипаттамалары: күшейту коэфициенті, статикалық сипаттаманың сызықтылығы; тезәрекеттілік, өзіндік шулар деңгейі; максималды шығыс қуат. АБЖ күшейткіштің келесі типтері қолданылады: жартылай өткізгіштік, магнитті, электрлі машиналы, гидравликалық, пневматикалық және тағы басқалары. Өлшеу техникасында жартылай өткізгішті күшейткіштер кеңінен қолданылады, олардың күшею коэффициенті жоғары, шу деңгейі төмен, тезәрекеттілігі жоғары. Сонымен қатар, бұл күшейткіштердің шығыс қуаты төмен. Мұнда мысал ретінде биполярлы транзистордағы күшейткіштерді қарастырамыз, оның сұлбасы 7.5 – суретте көрсетілген.
Мұндағы R1, R2 кедергілері каскадта тепе теңдікті қамтамасыз етеді. Осыдан транзисторда базаның Іб.п , коллектордың Ік.п., эмиттердің Іэ.п. тыныштық тогы ағады, сондай-ақ сәйкес Uбп, Uк.п., Uэ.п. кернеулері бар. С1, С2 сыйымдылықтары бөлу функциясын орындайды. С1 сыйымдылығы R1, R2 кедергілерінің бөлгішінен тоқтың ағуына бөгет болады. С2 сыйымдылығы Rж жүктеме кедергісіне кернеудің өтуіне кедергі болады. Rэ кедергісі берілген Uбп кернеуі кезінде транзистор арқылы тыныштық тогын анықтайды. Коллектордағы температура өскен жағдайда Ікп және Іэп тогы өседі, осыдан эмиттердегі Uэп = Iэп Rэк кернеу төмендейді. Базадағы кернеу берілген болғандықтан транзистор жабылады, бұл транзистор жұмысында тыныштық күйін автоматты түрде теңестіруге әкеледі.
7.5 - сурет. Биполярлы транзистордағы күшейткіш сұлбасы
Эмиттердің айнымалы тогы Uэ = IэRэ айнымалы кернеу туындатады, ол күшейтілген кернеуді азайтып тұрады. Каскадтың күшейту коэффициенті (К біреуі) келесіге тең:
.