![]() |
ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ И АГРАРНОГО РЫНКА
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
ФГОУ ВПО «САМАРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»
ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ И АГРАРНОГО РЫНКА
Кафедра «Организация перевозок и технического сервиса»
Методические указания К выполнению практических работ по курсу «Автоматика»
Самара 2011 Правила выполнения практических работ
1. Студент должен придти на практическое занятие подготовленным к выполнению практической работы. 2. После проведения практической работы студент должен представить отчет о проделанной работе. 3. Отчет о проделанной работе следует выполнять на отдельных листочках или в тетради для практических и лабораторных работ. Содержание отчета указано в описании практической работы. 4. Расчет следует производить с точностью до двух значащих цифр.
Практическая работа №1. Определение основных параметров датчиков.
Цель работы - научиться рассчитывать параметры потенциометрического датчика; - научиться рассчитывать параметры термоэлектрического датчика; - научиться рассчитывать параметры индуктивного датчика; - научиться рассчитывать параметры емкостного датчика угловых перемещений.
Задача №1. Расчет параметров потенциометрического датчика.
Краткие теоретические сведения. Потенциометрический датчик представляет собой реостат, включенный по схеме потенциометра, преобразующий механическое перемещение в изменение сопротивления. Расчет потенциометра сводится к расчету сопротивлений.
Рис.1. Потенциометрический датчик.
1.Рабочая длина каркаса:
где L – рабочая длина каркаса; α – угол поворота; D – средний диаметр каркаса.
2.Минимальное число витков:
где n – минимальное число витков %; δр – разрешающая способность.
3.Шаг намотки:
где τ – шаг намотки.
4.Диаметр провода с изоляцией:
Где dи – диаметр провода с изоляцией.
5.Коэффициент нагрузки:
где β – коэффициент нагрузки; δmax – максимальная погрешность.
6.Сопротивление потенциометра:
где R – сопротивление потенциометра.
7.Высота каркаса:
где H – высота каркаса; ρ – удельное сопротивление; b – толщина каркаса.
Задание. Рассчитать параметры потенциометрического датчика, используя формулы (1)-(7) и исходные данные из таблицы 1, согласно варианту.
Таблица 1.
Задача №2. Определение параметров термоэлектрического датчика.
Краткие теоретические сведения. Термоэлектрический датчик – датчик генераторного типа, представляющий собой цепь, состоящую из двух разнородных металлов. Проводники называются термоэлектродами, стыки – спаями, а возникающая при нагреве ЭДС – термо-ЭДС. Спай, температура которого поддерживается постоянной называется холодным, а спай, соприкасающийся с измеряемой средой – горячим.
1 - чувствительный элемент, 2 – провода, 3 – корпус, 4 – штуцер крепления корпуса, 5 - клеммы, 6 -штуцер для вывода проводов. Рис.2. Термоэлектрический датчик.
1. Величина термо-ЭДС:
где EТП – термо-ЭДС.
2. Перепад температуры:
где tпер – перепад температуры.
3. Температура горячего конца термопары:
где t0 – температура холодного конца термопары.
4. Поправка на температуру холодного конца термопары:
5. Расчетная термо-ЭДС:
Задание. Определить параметры термоэлектрического датчика, используя формулы (8)-(12) и исходные данные в таблице 2, согласно варианту.
Таблица 2.
Задача №3. Определение основных параметров индуктивного датчика.
Краткие теоретические сведения. Индуктивный датчик преобразует механическое перемещение в изменение параметров магнитной и электрической цепей. Принцип действия индуктивного датчика основан на изменении индуктивности или взаимоиндуктивности обмотки с сердечником вследствие изменения магнитного сопротивления магнитной цепи.
1 – ярмо, 2 – обмотка, 3 – удерживающая пружина. Рис.3. Схема индуктивного датчика.
1. Индуктивность датчика:
где L – индуктивность датчика; δв – длина воздушного зазора; n – число витков; SM – площадь поперечного сечения магнитопровода.
Задание. Определить индуктивность датчика в зависимости от длины воздушного зазора, используя формулу (13) и данные из таблицы 3, согласно варианту. Построить график зависимости L=f(δв).
Таблица 3.
2. Угловая частота:
где f – частота.
3. Индуктивность датчика:
4. Число витков:
где SM – площадь поперечного сечения магнитопровода; δв – длина воздушного зазора.
5. Диаметр провода:
где Δдоп – допустимая плотность тока.
Задание. Определить параметры обмотки индуктивного датчика используя формулы (14)-(17) и исходные данные из таблицы 4, согласно варианту.
Таблица 4.
Задание. Определить основные параметры емкостного датчика перемещений используя формулы (18)-(20) и исходные данные из таблицы 5.
Таблица 5.
Контрольные вопросы.
1. Каковы преимущества и недостатки потенциометрических датчиков? 2. Почему погрешность потенциометрического датчика ступенчатая? 3. От чего зависит ЭДС термоэлектрического датчика? 4. Области применения потенциометрических и термоэлектрических датчиков. 5. Объясните цепь преобразований в индуктивном датчике. 6. Достоинства и недостатки индуктивных датчиков. 7. Для чего предназначены и как работают емкостные датчики?
Практическая работа №2. Задание. Рассчитать параметры электромагнитного реле используя формулы (1)-(4) и исходные данные из таблицы 1, согласно варианту.
Таблица 1.
Задание. Рассчитать параметры обмотки реле используя формулы (5)-(10) и исходные данные из таблицы 2, согласно варианту.
Таблица 2.
Контрольные вопросы.
1. В чем различие нейтральных и поляризованных реле? 2. Как устроено и как работает нейтральное электромагнитное реле? 3. Какие существуют основные этапы работы реле? 4. Какие существуют методы и средства дуго- и искрогашения на контактах реле?
Практическая работа №3. Задание. Определить основные размеры сердечника МУ используя формулы (1)-(6) и исходные данные из таблицы 1.
Таблица 1.
Задание. Определить основные параметры феррорезонансного стабилизатора напряжения используя формулы (7)-(23) и исходные данные из таблицы 2.
Таблица 2.
Контрольные вопросы.
1. Принцип действия магнитного усилителя. 2. Принцип действия феррорезонансного стабилизатора напряжения. 3. В каких контурах можно получить резонанс тока и напряжения?
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА
ФГОУ ВПО «САМАРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»
ИНСТИТУТ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЙ И АГРАРНОГО РЫНКА
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|