Budowa i właściwości przetwornika U/I
Z uwagi na różne skale trudności przetwarzania sygnałów napięciowych standardowe sygnały prądowe i ze względów użytkowych dzieli się je na stałonapięciowe „silne” (0,5-10V),
słabe (<500mV), i przemienne. Źródłem pierwszych są prądnice tachometryczne i nadajniki potencjometryczne związane z nieelektrycznymi przyrządami wskazówkowymi i elementami wykonawczymi. Napięcia przemienne otrzymuje się na wyjściu czujników indukcyjnych i prądnic tachometrycznych prądu przemiennego. Źródłem małych napięć są przede wszystkim termopary i sondy elektrometryczne. Dokładne przetwarzanie sygnałów „słabych” stwarza największe trudności, a dodatkowe komplikacje wynikają z dużych rezystancji wewnętrznych źródeł, wzmocnienia tych sygnałów powinny mieć rezystancje kilka rzędów większą od rezystancji źródeł. Pewne trudności sprawiają też zakłócenia słabych sygnałów pomiarowych. Zagadnieniom wzmacniania małych napięć należy więc poświęcić więcej uwagi.
Wzmacniacze pomiarowe:
-charakteryzują się wejściem różnicowym, dużą rezystancją wejściową i dużym wzmocnieniem
-w części A układu uzyskanie dużej rezystancji wejściowej wymaga dużych wartości R1 i R2,
ale musza one spełniać warunek symetrii lecz jest to niekorzystne z powodu prądu polaryzacji, można zaradzić temu zmniejszając wartości rezystorów
- zwiększa to sygnał wejścia
Rys 1 Wzmacniacz pomiarowy
Rys 2 Monolityczny wzmacniacz pomiarowy
Znacznie lepsze właściwości ma układ trzech wzmacniaczy pokazany na rysunku 2 składający się z dwóch wtórników i wyjściowego stopnia różnicowego. Jest to układ monolityczny, ale może być też wykonany z elementów dyskretnych (trudniej wtedy zapewnić symetrię wzmacniaczy
W1 i W2 pod względem napięcia niezrównoważeni i dryftu oraz symetrię rezystorów).
Z uwagi na wejścia wtórnikowe rezystancja wejściowa układu jest bardzo duża. Wzmocnienie reguluje się przez nastawienie wartości jednego rezystora RG, zewnętrznego względem struktury monolitycznej. Na podstawie podanego schematu można się zorientować, że jeśli napięcia różnicowe we wzmacniaczach W1iW2 mogą być przemienne, to prąd w rezystorze RG ma wartość I=(U2-U1)/RG. Jeśli pominie się prądy wejściowe wzmacniaczy to prądy płynące przez rezystory R1 są równe I, a wtedy napięcie na wejściu stopnia różnicowego U=(2R1+RG)* U2-U1/RG
Stopień wyjściowy ma wzmocnienie równe 1. Zatem wzmocnienie wypadkowe wyraża się wzorem k= U0/U2-U1=1+2*R1/RG. Zależność wzmocnienia od wartości rezystancji RG jest nieliniowa.
Ekranowanie: W celu ochrony przed zakłóceniami powstającymi w warunkach przemysłowych połączenie czujnika ( źródła małego napięcia) ze wzmacniaczem pomiarowym wykonuje się kablami ekranowymi. Pojemności kabli mogą dodawać się do pojemności pasożytniczych wzmacniacza, pogarszają warunki tłumienia. Nie można podać ogólnych praktycznych zasad dotyczących ekranowania. Należy przestrzegać wskazówek zawartych w dok. Technicznej przetwornika.
Budowa i właściwości przetwornika p/I
Rys3 Sposób połączenia przetwornika dwuprzewodowego z regulatorem
Jest on połączony za pośrednictwem toru przesyłowego z zaciskiem źródła napięcia zasilającego owartości 25V w regulatorze i nie uziemionym zaciskiem rezystora zakresowego Rp=250 na jego wejściu. Od strony zacisków a, b toru przewodnika jest postrzegany ( może być) jako rezystancja, której wartość zmienia się ze zmianami różnicy ciśnień w czujniku, zapewniająca przepływ prądu o zakresie wartości 4-20mA.
Wzmacniacze elektrohydrauliczne
Służą do sterowania siłowników i silników hydraulicznych sygnałami elektrycznymi. Umożliwiają jednoczesne wykorzystanie zalet napędu hydraulicznego (m.in. dużą moc przy małym ciężarze i wymiarach) oraz układach elektronicznych, umożliwiających realizacje założonych algorytmów sterowania. Jest on sterowany sygnałem elektrycznym o malej mocy wytwarzanym przez elektroniczny układ sterujący a na jego wyjściu powstaje sygnał hydrauliczny o dużej mocy, zasilających siłownik. Moc sygnału elektrycznego wynosi od kilku watów do dziesiątych części wata. Moc siłowników hydraulicznych wynosi do kilkudziesięciu kilowatów. Do zasilania układu hydraulicznego stosuje się ciecz roboczą tłoczoną przez pompe. Jej duże ciśnienie przy odpowiedniej wydajności pompy umożliwia uzyskanie dużych mocy.
Charakterystyki statyczne wzmacniacza: Wyrażone za pomocą zależności prądu sterującego dwóch wielkości: przepływu swobodnego cieczy roboczej oraz ciśnienia różnicowego ...
KAROLZSE