|
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:
(мм), (1) где L – рабочая длина каркаса; α – угол поворота; D – средний диаметр каркаса.
2.Минимальное число витков:
(%) (витков), (2) где n – минимальное число витков %; δр – разрешающая способность.
3.Шаг намотки:
(мм), (3) где τ – шаг намотки.
4.Диаметр провода с изоляцией:
(мм), (4) Где dи – диаметр провода с изоляцией.
5.Коэффициент нагрузки:
, (5) где β – коэффициент нагрузки; δmax – максимальная погрешность.
6.Сопротивление потенциометра: (Ом), (6) где R – сопротивление потенциометра.
7.Высота каркаса:
(мм), (7) 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:
(мВ), (8) где EТП – термо-ЭДС.
2. Перепад температуры:
(0С), (9) где tпер – перепад температуры.
3. Температура горячего конца термопары:
(0С), (10) где t0 – температура холодного конца термопары.
4. Поправка на температуру холодного конца термопары:
(мВ), (11)
5. Расчетная термо-ЭДС:
(мВ), (12)
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:
(Гн), (13) 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:
(1/сек), (14) где f – частота.
3. Индуктивность датчика:
(Гн), (15)
4. Число витков:
(витков), (16) где SM – площадь поперечного сечения магнитопровода; δв – длина воздушного зазора.
5. Диаметр провода:
(мм), (17) 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.
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|