Лабораторна робота №8. 8.1.1. Дослідити схему включення електродвигуна вихідним сигналом фотодатчика за допомогою перемикаючого підсилювача

ПЕРЕМИКАЮЧИЙ ПІДСИЛЮВАЧ

8.1. Мета роботи.

8.1.1. Дослідити схему включення електродвигуна вихідним сигналом фотодатчика за допомогою перемикаючого підсилювача.

8.2. Основні теоретичні відомості.

Електродвигун, як елемент системи автоматичного регулювання, може активізуватися за допомогою вихідного сигналу фотоелектричного датчика. Для цього механічний перемикач замінюють електронним, керованим за допомогою вихідного потенціалу фотоелектричного датчика.

Електронні ключі відносять до класу нелінійних елементів, вольтамперні характеристики, яких мають вигляд нелінійних функцій, а процеси описуються нелінійними рівняннями різного виду. Нелінійним елементом електронного ключа є транзистор. В електронних ключах транзистори працюють у ключовому режимі.

Спрощена принципова схема електронного ключа показанана рис. 8.1.а.

Рис. 8.1.

Електронний ключ виконує операції включення і виключення різних електричних ланцюгів при подачі керуючого сигналу. Тому режим роботи ключа характеризується одним з двох станів: " включено", " вимкнено".

Розглянемо роботу схеми Рис. 8.1. Це схема, яка за допомогою невеликого керуючого струму може створювати в іншій схемі струм значно більшої величини, називається транзисторним перемикачем. При нульовому вхідному сигналі транзистор закритий - струм через навантаження (нагрузку) дорівнює нулю. Коли вхідний сигнал більше 0, 6В для кремнієвих транзисторів - транзистор відкритий і практично всі напруга живлення прикладена до навантаження.

Транзистор для ключа вибирають по граничним характеристикам: Uкемах і Iкмах > Iнмах. Іноді до цих параметрів додають частоту.

Транзисторні перемикачі дозволяють проводити перемикання дуже швидко, час перемикання вимірюється зазвичай частками мікросекунд. Ще одна перевага тразісторних перемикачів полягає в тому, що вони дають можливість виробляти дистанційні «холодні» перемикання, при яких на перемикачі надходять тільки керуючі сигнали постійного струму. (Якщо «ганяти» самі перемикаємі потужні сигнали, то при їх передачі по кабелях можуть виникати ємнісні викиди, а сигнали можуть сильно послаблюватися.

8.3. План роботи:

8.3.1. Зібрати схему Рис. 8.2., визначити діапазон вхідних напруг при яких транзистор відкритий і напруга при якому транзистор входить в режим насичення.

8.3.2. За допомогою вольтметра визначте Uке нас.

8.3.3. Виміряйте вихідні напруги D1.1. при логічному «0» і при логічної «1» і порівнявши з даними п. 8.3.1. оціните чи можливо використовувати даний логічний елемент для керування транзисторним ключем.

 

Рис. 8.2.

 

Рис. 8.3.

8.3.4. Розробити схему включення двигуна постійного струму, використовуючи оптопару EL1, R60, компаратор Са2, логічний елемент D1.1., ключ VT2 і двигун M1 (Рис. 8.2.).