Файл: Автоматтандыру адамды технологиялы рдістерді басару міндеттерін тікелей орындаудан босатып, бл міндеттерді автоматты рылылара артумен сипаттайтын кешенді механикаландыру кезеі.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.01.2024
Просмотров: 414
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
2.7. Ылғалдылық датчиктері
Тікелей және жанамалы. Тікелей өлшейтін құрғақ заттың массасы бойынша
, (2.5)Мұндағы, M – заттардың ылғалдылық массасы,
– құрғақ заттардың массасы. Жанамалы-электрлік: - кондуктометрлік (диэлектриктің шығындары, шығындар бұрышының тангенсі); - гигрометрлік – гигроскопиялық заттың қасиеті өзгеруі бойынша. Практикада кептіру тәсілін эталонды ретінде қолданады, бірақ автоматика датчигі түрінде ылғалдықты өлшеу өте қиын болады. Сондықтан өлшеудің қосымша тәсілін қолданады, мұнда орын ылғалдығына байланысты материал ылғалдығын қайсыбір физикалық шама ретінде қарайды. Турамен салыстырғанда дәлдігі төмен электрлік тәсілдер кеңінен таралған, бірақ олар қарапайым және ылғалдықты тезірек өлшеуді қамтамасыз етеді және алынған сигналды бақылау және басқару мақсатында қолданады. Мұндай ылғалдықты анықтауға арналған электрлік тәсілге кондуктометрлік тәсілді жатқызуға болады, ол тәсілде ылғалдық шамасын өлшенетін материалдың электрлік өткізгіштігін өлшеу нәтижесі бойынша есептейді. Диэлькометрлік тәсілде ылғалдық шамасын диэлектрлік өтімділіктің немесе диэлектрлік шығынның тангенс бұрышының шамасы бойынша есептейді. Гигрометрлік тәсілде ылғалдық ортасын өлшенетін ортаға қойылған гигроскопиялық заттардың электрлік немесе механикалық сипаттамаларының өзгеруі бойынша есептейді. Конструкциясы бойынша кондуктометрлік және диэлькометрлік датчиктер электродтар арасына ылғалдығын өлшеуге арналған материал қойылған цилиндрлік немесе жазық конденсатордан тұрады. Диэлькометрлік тәсілмен ылғалдықты өлшеуге арналған датчиктер ауа мен газдардың ылғалдығын өлшеуге қолданылады. Қабылдауыш элемент ретінде адамның майдан тазартылған шашы немесе ірі қараның ішегінен жасалған қалыңдығы 5...30 мк үлдір қолданылады. Ауаның салыстырмалы ылғалдығы 0-ден 100%-ға өзгергенде шаш 2...2,5%-ға ұзарады. Ұзарту рычагты механизм арқылы ылғалдыққа пропорционал ауытқитын прибор тілшігіне беріледі. Ауа мен газдардың ылғалдығын өлшеуде жартылай өткізгішті тиристорлар қолданылады. Олар ылғалдық ұлғайған кезде кедергісі тез төмендейтін жартылай өткізгішті материалдан жасалған жұқа үлдірден тұрады. Өлшеу дәлдігіне жоғары инерциялығы, гистерезистің болуы және қоршаға ортаның температурасының ықпалы әсер етуіне байланысты тиристорлар кең қолданысқа ие бола алмады.
3-тарау. КҮШЕЙТКІШ, ФУНКЦИОНАЛДЫ ЖӘНЕ ОРЫНДАУШЫ ЭЛЕМЕНТТЕР
3.1. Жалпы мәліметтер
Датчиктердің шығыс сигналдары өте әлсіз және автоматика жүйесінің орындаушы механизмдерін тікелей іске қосуға жарамсыз. Сондықтан автоматты басқару жүйелерінде сигнал қуатын күшейтетін және оның функциясын жүйе жұмысына өте ыңғайлы түріне түрлендіретін күшейткіш элементтер (күшейткіштер) кеңінен қолданылады. Күшейткіштер деп қосымша қорек көзі энергиясы есебінен сигнал қуатын арттыруға арналған, оның ішінде шығыстық (күшейтілген) шама кіріс сигналының функциясы болып табылатын және бірдей физикалық қасиетке ие құрылғыны айтады. Күшейткіштерді шығыс қуаты, келтірілген көмекші энергия түрі, күшейткіш коэффициенті, жұмыс істеу принципі, шығыстық шаманың кірістік шамаға тәуелдігін сипаттайтын сипаттама пішіні бойынша және басқа белгілері бойынша бөледі. Күшейткішке келтірілген көмекші энергия түрі бойынша оларды электрлік, электрмеханикалық, магниттік, электронды, гидравликалық, пневматикалық құрама деп бөледі. Күшейткіштердің күшейткіш коэффициенті мың, жүз мың және одан жоғары еселерге жетеді. Электрлік күшейткіштерде күшеюді қуаты, кернеуі және тогы бойынша ажыратады. Орнатылған режимде қуаты бойынша күшейткіш коэффициентін шығыс сигналының кіріс сигналы қуатына қатынасына тең өрнекпен анықтайды.
(3.1) Мұндағы 
, 
– шығыс сигналы мен кіріс сигналы қуаттары өзгерісі. Кернеу мен ток күшейткіштері үшін сәйкес кернеу мен ток бойынша күшейткіш коэффициенттерін ажыратады және олар орнатылған режимде кернеудің не токтың шығыс сигналының кіріс сигналы өзгерісі қатынасымен анықталады.
; 
(3.2) Мұндағы
, 
,
, 
– кернеудің және токтың шығыс сигналы мен кіріс сигналы өзгерісі. Шығыстық шаманың кірістік шамаға тәуелдігін сипаттайтын сипаттама пішіні бойынша күшейткіштерді екі үлкен топқа бөледі: сызықты және бейсызықты сипаттамалармен. Әдетте сызықты сипаттамалар қарапайым болады. Орнатылған режимде күшейткіштердің шығыстық шама мен кірістік шама арасындағы тәуелділігін сипаттайтын сипаттама әр түрлі болуы мүмкін (3.1-сурет). Сызықты күшейткіштердің сипаттамасында (а) барлық басқару интервалында тура пропорционалды тәуелдік көрсетілген. Бейсызықты күшейткіштердің сипаттамасы, 3.1, б, е-суреттерде көрсетілген. Сезімталдықсыз аймағы -
-тан 
-ке дейінгі бейсызықты күшейткіштердің сипаттамасы (б); релелік типті бейсызықты күшейткіштердің сипаттамасы (в): оның шығыс сигналы 
болғанға дейін нөлге тең. 
кезінде релелік күшейткіштің шығыс сигналы лезде 
мәніне жетеді. Іске қосылу тогының және реленің қайтуының әр түрлі мәндеріндегі релелік типті бейсызықты күшейткіштердің сипаттамасы (г). Сезімталдықсыз аймағы мен қанық бейсызықты күшейткіштердің сипаттамасы (д). Сезімталдықсыз аймағымен, қанық және гистерезис ілгегі бар бейсызықты күшейткіштердің сипаттамасы (е). Ары қарай ауыл шаруашылығы өндірісінің технологиялық үрдістерін автоматты басқару жүйесінде кеңінен қолданысқа ие болған күшейткіштерді қарастыратын боламыз.3.1-сурет.
3.2. Электронды күшейткіштер
Электронды күшейткіштер (ЭК) автоматика жүйелерінде датчиктерден алынатын сигналдарды алдын ала күшейтуде кеңінен қолданылады. Тексерудің және басқарудың автоматты жүйелерінде әдетте микросұлбаларда орындалған электронды операциялық күшейткіштер қолданылады. Бұлар өте үлкен күшейтуге ие және дифференциалды кірісі бар тұрақты ток күшейткіштері, яғни екі кірісі бар: тура және инверсті (3.2, а-сурет). Кіріс кернеуі әдетте кірістердің біреуінің және күшейткіштің «нөлдік нүктесі» арасында тіркеледі. Шығыс сигналы осы нөлдік нүктеге салыстырмалы түсіріледі. Күшейткіштің маңызды сипаттамасы -
кернеуі бойынша күшейту коэффициенті. Егер кернеу тура кіріске берілсе, онда 
, егер инверсті, онда, 
, ал егер екі кіріске, онда 
.3.2-сурет.
Операциялық күшейткіштің күшейту коэффициентін инверсті кірістің шығысына теріс кері байланысты енгізе отырып реттеуге болады (3.2, б, в-суреттер). Кіріске берілген шығыс кернеуі кіріс сигналын жартылай басады, сондықтан мұндай байланыс теріс байланыс деп аталады. Күшейтудің қажетті коэффициенті кері байланыс тізбегіндегі бір резистордың кедергісінің өзгеруімен орнатылады (әдетте R2). Кері байланысты күшейту коэффициенті
жеткілікті дәлдікпен деп санауға болады, егер инверсті кіріске кірістік кернеуді беру кезінде (3.2, б-сурет) 
тең болса, ал 3.3-сурет.
тура кіріске беру кезінде (3.2, в-сурет)
. Шығыстық кернеудің кірістік кернеуге тәуелділігі күшейткіштің амплитудалық сипаттамасы деп аталады (3.3-сурет). Сипаттамада үш аймақ көрсетілген: А, В және С. (А) аймағы нөлге жақын кіріс сигналына сәйкес, бірақ шығысындағы күшейткіш кернеуі шу кернеуіне тең. (В) аймағында күшейткіштің амплитудалық сипаттамасы сызықты. (С) аймағында күшейткіштің қанығуы басталады, оның шығысындағы кернеу қорек көзінің кернеуіне жақындайды, ал күшейту коэффициенті құлайды. Күшейту коэффициенті жоғары және кері байланыссыз операциялық күшейткіштер автоматтандыру жүйелерінде кернеуді салыстыру құрылғысы – компаратор есебінде кеңінен қолданылады. Егер мұндай күшейткіштің кірістеріне екі кернеу берсе, онда шығысындағы кернеу кіріс сигналдарының айырымына тәуелді болады. Күшейту коэффициенті өте жоғары кезінде кернеудің тіпті кішкене айырмасы күшейткішті қанықтыру жағдайына шығарады. Егер бір кернеу сәл жоғары, не сәл төмен болса, онда күшейткіштің шығыс сигналы қорек кернеуінен нөлге дейін және керісінше секіріп ауысады. Осылайша, компаратор оның шығыстарындағы кернеудің тепе-теңдік сәтін ұстап қалады.