Шпоры

управления осуществляется при помощи передачи от одной части системы к другой. В зависимости от способа использования информации различают разомкнутые системы и замкнутые. Информация от внешнего источника поступает в управляющее устройство. В зависимости от характера информации УУ вырабатывает определенные воздействия. При этом объект управления меняет свое состояние, но информация об этом изменении не используется (автоматы уличного освещения, кипятильник). В этих системах отсутствует контроль за состоянием объекта, в реальных системах управления подвержен влиянию заранее непредвиденных возмущений, помех. Они могут появиться при изменении внешних условий (температура, влажность, вибрация) и изменения внутреннего состояния системы (нестабильность источника питания, люфт движущихся деталей). Разомкнутые системы в этом случае оказываются неработоспособными. Используются замкнутые системы в которых управляющее воздействие вырабатывается на основе информации об отклонении регулируемой величины от требуемого значения. Управляющее устройство производит сравнение фактического и заданного значения выходной величины. Сигналы поступающие с объекта управления на вход УУ называют сигналом обратной связи или системы обратной связи.

3.Генераторные датчики. Принцип действия. Область применения.

1.термопара (применяется для измерения температуры). Принцип действия основан на использовании эффекта возникновения ЭДС, при нагревании контактной пары из 2 разнородных металлов. Состоит из двух термо электродов из разных металлов, одни концы спаяны и место спая помещается в область контролируемой температуры, дапазон измерительных темп. зависит от свойств металлов, используются тугоплавкие металлы (вольфрам, молибден, можно контролировать температуру до 20000с. максимальное значение выходного напряжения до 50 Мв. Недостаток: большая инерцианальность (несколько сек.)

2. пьезо электрический датчик. Изготавливается из кварцевой пластины на противоположные стороны которой напыляются электроды с выводами. При сжатии пластины на ее поверхности образуются электрические заряды, величина заряда пропорциональна сжимающей силе. Применяется: для изменения давления и вибрации. Достоинства: безинерционность.

3.фотодиоды и фототранзисторы. В работе датчиков используется явление фотоэффекта. Достоинства: высокая чувствительность, малые размеры и отсутствующие механические связи с измеряемым объектом. Недостаток: большая зависимость характеристик датчика от температуры окружающей среды.

6. Светодиодные, газоразрядные, люминесцентные, жидкокристаллические индикаторы. Принцип действия. Область применения.

Светодиодные индикаторы – это отдельные или

сгруппированные светодиоды. Управляются светодиоды при помощи транзисторных ключей. Благодаря усилительным свойствам транзистора ток источника сигнала может быть в десятки раз меньше прямого тока светодиода. Семисегментные индикаторы – изображение цифры составляется из 7 светодиодных сегментов, на основе этих индикаторов создают многоэлементные матрицы у которых число святящихся точек ≈104. такие матрицы используются как экраны вмещающие примерно пол страницы машинного текста. Газоразрядные индикаторы: принцип действия основан на электрическом разряде в газах, при этом электроны переходят на более низкий энергетический уровень и газ излучает свет. Цвет свечения зависит от газа заполняющего прибор (гелий – желтое, неон – оранжевое, аргон – фиолетовое). Газоразрядные индикаторы бывают: 1.знаковыми 2.школьными 3. универсальными представленными в виде панелей содержащих в 104-105 элементарных ячеек. Для получения нового изображения создаются многослойные прозрачные панели каждая из которых излучает свой свет. Люминесцентные индикаторы: это электронно – вакуумные лампы с катодом, управляющей сеткой и несколькими анодами. Аноды покрыты слоем люминофора который начинает светиться при попадании на него потока электронов.

Жидкокристаллические индикаторы: индикаторы пассивного типа. Принцип действия основан на изменении степени прозрачности органических жидкокристаллических веществ находящихся в электрическом поле (часы, калькуляторы, мониторы).

7. принцип отображения информации в цифровых устройствах. Буквенно цифровой дисплей.

Все знаковые индикаторы подключаются к цифровым стройствам через дешифраторы, при увеличении числа светящихся точек быстро возрастает разрядность дешифратора, поэтому индикаторные элементы матричных панелей подключаются к дешифраторам через адресные шины. При отображении буквенно – цифровой информации используется дешифратор и блок ПЗУ. Дешифратор преобразует код цифры или буквы в двумерный код описываемый графическое изображение знака. ПЗУ хранит информацию о конфигурации всех отображаемых знаков в виде двумерных кодов. Управляются матричные панели 2 способами: 1.статическим 2.динамическим. При статическом способе управляющее устройство находит адреса светящихся точек и подключает соответствующие провода к источнику питания, выбранные элементы излучают свет до смены изображения, такой способ удобен для индикации результатов измерений (данных графика и т. д.). При динамическом способе отображается подвижные изображения. Отдельные ячейки панели возбуждаются импульсным источником и излучают свет в течении короткого интервала времени. Все изображение получается путем многократного возбуждения, которое осуществляется последовательно строка за строкой. Такой способ используется и для телевизионного изображения.

Блок схема буквенно цифрового дисплея.

Коды знаков подлежащих отображению, поступают в управляющие устройство или с клавиатуры или с внешней ЭВМ. УУ содержит набор буферных регистров для оперативного хранения и преобразования кодов поступающей информации. Таймер (Т) – вырабатывает тактовые импульсы для синхронного запуска генератора знаков и устройства разверток. Устройство разверток (УР) – вырабатывает сигналы управляющие перемещением луча по горизонтали и вертикали. Генератор знаков (ГЗ) – содержит ПЗУ с кодами конфигурации знаков и устройство формирования видео сигнала.

10. Усилители в интегральном исполнении. Применение операционных усилителей в компараторах.

Современные технологии позволяют получить на одном кристалле полу проводника 1000 транзисторов. Операционный усилитель – это многокаскадный усилитель постоянного с большим коэффициентом усиления, с большим входным сопротивлением, с малых выходным сопротивлением. Применяется для усиления сигнала и для выполнения различных математических операций (суммирование, вычитание, интегрирование, дифференцирование). К=5 Х 106.

«-» инвертируемый вход,

«+» не инвертируемый вход. Если на вход «+» подать положительный потенциал, то на выходе потенциал увеличится, если на вход «-» подать положительный потенциал, то на выходе потенциал уменьшается.

Усилитель звуковой частоты.

Резисторы R1, R2 – образуют цепь обратной отрицательной связи. Операционный усилитель дает слишком большой коэффициент усиления и введением обратной связи его снижают, при этом выравнивается частотная характеристика усилителя.

1.без обратной связи 2.с обратной связью

Компараторы – это устройства предназначенные для сравнения двух напряжений и для фиксации момента равенства их значений, в качестве компаратора используют операционный усилитель.

-при сравнении напряжения одного знака одно из них подается на инвертируемый вход другие на не инвертируемый вход.

Если Uвх.1>Uвх2, то на выходе формируется напряжение соответствующее логической единице, если наоборот, то 0. при сравнении напряжений разных полярностей они подаются на один вход через резисторы. если Uвх.1>Uвх2, R1=R2.

12. Ограничители амплитуды сигналов на диодах, стабилитронах, транзисторах.

-это четырех полюсники выходное напряжение которых перестает меняться как только входное напряжение превысит определенный предел, который называется порогом ограничения.

Односторонний ограничитель.

-принцип действия ограничителя основан на том, что сопротивление диода в прямом направлении мало (ед. Ом), а в обратном направлении велико (100 к Ом).

Двухсторонний ограничитель.

Двухсторонний ограничитель на стабилитронах.

Коэффициент передачи диодных ограничений Uстаб. стабилитроны отпираются, создается обратная отрицательная связь к заданного времени задержки, то основной и задержанный импульс некоторое время действует на входе U одновременно. При этом на выходе устройства появляется сигнал свидетельствующий о импульсе с длительностью >t3.