|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Вопрос 1. Основы электробезопасности. Электробезопасность медицинской аппаратуры.Стр 1 из 16Следующая ⇒
Вопрос 1. Основы электробезопасности. Электробезопасность медицинской аппаратуры. Электробезопасность – это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного действия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества. Электроустановки - установки, в которых производится, преобразуется, распределяется и потребляется электроэнергия; к ним также относятся установки, содержащие в себе источники электроэнергии (химические, гальванические). Электротравма - травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги. Причины электротравм • технические - несоответствие электроустановок требованиям безопасности и условиям применения, связанное с дефектами изготовления, монтажа и ремонта; • организационно-технические - несоблюдение технических мероприятий безопасности, осуществляемых потребителями на стадии эксплуатации; несвоевременная замена неисправного или устаревшего электрооборудования; • организационные - невыполнение организационных мероприятий безопасности, несоответствие выполняемой работы заданию ; • организационно-социальные - работа в сверхурочное время; несоответствие работы специальности; нарушение трудовой дисциплины; допуск к работе на электроустановках лиц моложе 18 лет; привлечение к работе лиц, имеющих медицинские противопоказания . Особенности электротравматизма • отсутствие видимых признаков опасности; • возможность травмирования не только при прикосновении к частям установки, находящимся под напряжением, но и при перемещении по земле вблизи мест повреждения изоляции или мест замыкания на землю; • снижение защитных свойств организма человека из-за внезапности воздействия электрического тока; возможность резких непроизвольных движений пострадавшего, которые могут привести к соприкосновению с другими токоведущими частями или к падению его с высоты. Воздействие электротока на организм человека • биологическое –раздражение и возбуждение живых тканей организма. Вследствие этого наблюдаются судороги скелетных мышц, которые могут привести к остановке дыхания, спазму голосовых связок; • электролитическое - электролиз (разложение) органических жидкостей, в том числе крови, существенно изменяющий функциональное состояние клеток; • тепловое - ожоги отдельных участков тела, нагрев кровеносных сосудов, крови; • механическое - расслоение и разрыв тканей. Действие эл. тока приводит к местным и общим травмам. Местные травмы : электрические ожоги (контакт с токоведущими частями, от эл. дуги или искр при оротком замыкании); · Металлизация кожи парами металла от электрической дуги; · Электроофтальмия, (воспаление наружных оболочек глаз от эл. дуги в результате воздействия ультрафиолетового излучения). · Механические повреждения (в результате судорожных сокращений мышц, встречаются довольно редко). Общие электрические травмы (электрические удары) по тяжести делятся на 4 степени: Степень - судорожное сокращение мышц без потери сознания Степень-сокращение мышц с потерей сознания Степень - потеря сознания и нарушение сердечной деятельности и (или) дыхания. 4. степень - клиническая смерть, т.е. отсутствие дыхания и кровообращения (работы легких и сердца). Период клинической («мнимой») смерти обычно 4-5 мин, иногда 7-8 мин. Электрический шок - нервно - рефлекторное нарушение деятельности сердца и легких, а также других внутренних органов. Длительность от нескольких минут до суток. Заканчивается либо выздоровлением, либо смертью. Воздействие тока на человека. Табл. 1
Длительность действия тока:
Род тока - до 500В-опаснее переменный ток; более 500В-опаснее постоянный ток. 450-500В - одинаково опасны. Частота тока - наиболее опасен ток частотой 50-60 Гц и до 500 Гц, выше - опасность меньше. Внешняя среда - наружные электроустановки, подвальные помещения, сырые помещения опасны из-за повышенной проводимости конструкций и пола; горячие цехи - повышенная опасность из-за перегрева организма, запотевания кожи и снижения ее сопротивления. Состояние организма человека - при заболеваниях сердца, легких, нервных заболеваниях и других заболеваниях, ослабляющих человека опасность поражения эл. током увеличивается. Алкогольное опьянение, возбужденное состояние - ослабляют сопротивление воздействию тока. Больной вследствие различных причин (ослабленность организма, действие наркоза, отсутствие сознания, наличие электродов на теле, т.е. прямое включение пациента в электрическую цепь, и др.) оказывается в особо электроопасных условиях по сравнению со здоровым человеком. Медицинский персонал, работающий с медицинской электронной аппаратурой, также находится в условиях риска поражения электрическим током. Сопротивление тела человека между двумя касаниями (электродами) складывается из сопротивления внутренних тканей и органов, и сопротивления кожи (рис. 20.3). Сопротивление Rвн внутренних частей организма слабо зависит от общего состояния человека, в расчетах принимают Rвн=1 кОм для пути ладонь-ступня. Сопротивление RK кожи значительно превосходит сопротивление внутренних органов и существенно зависит от внутренних и внешних причин (потливость, влажность). Кроме того, на разных участках тела кожа имеет разную толщину и, следовательно, различное сопротивление. Понятно, что при работе с электронной медицинской аппаратурой должны быть предусмотрены все возможные меры по обеспечению безопасности. Так как сила тока утечки существенно влияет на безопасность эксплуатации медицинской аппаратуры, то при конструировании и изготовлении этих изделий учитывают допустимую силу этого тока как при нормальной работе приборов и аппаратов, так и в случае единичного нарушения. Под единичным нарушением понимают отказ одного из средств защиты от поражения электрическим током. По условиям электробезопасности единичное нарушение не должно создавать непосредственной опасности для человека. Допустимые силы токов утечки различают по типам электромедицинских изделий в зависимости от степени защиты этих изделий от поражения током. Таких типов имеется четыре: Н - изделия с нормальной степенью защиты; эта защита эквивалентна защите бытовых приборов; В - изделия с повышенной степенью защиты; BF - изделия с повышенной степенью защиты и изолированной рабочей частью; CF - изделия с наивысшей степенью защиты и изолированной рабочей частью. К этому типу обязательно относят, в частности, изделия с рабочей частью, имеющей электрический контакт с сердцем. На изделиях типа CF должен быть проставлен специальный знак (рис. 20.5, а).
В зависимости от способа дополнительной защиты от поражения током питающей сети аппаратура делится на четыре класса: • I - изделия, у которых кроме основной изоляции предусмотрено совместное подключение питающего напряжения и заземления (зануления) доступных для прикосновения металлических частей. Так, например, это может быть сделано с помощью трехпроводного сетевого шнура и трехконтактной вилки. Два провода шнура служат для подведения напряжения, а третий является заземляющим. При вставлении вилки в розетку сначала присоединяется заземление, а затем сетевое напряжение. • 0I - изделия, которые отличаются от изделий класса I только тем, что имеют отдельный зажим (клемму) на доступных для прикосновения металлических частях с целью присоединения их к внешнему заземляющему (зануляющему) устройству. На рис. 20.5, б показано место защитного заземления (зануления). Применение изделий класса 0I имеет временный характер, в дальнейшем эти изделия должны быть заменены соответствующими класса I. • II - изделия, которые кроме основной изоляции имеют и дополнительную. Возможно вместо основной и дополнительной изоляции наличие усиленной изоляции. У аппаратуры этого класса нет приспособлений для защитного заземления. На рис. 20.5, а показан ввод сетевого шнура (или кабеля) для изделий этого класса. • III - изделия, которые рассчитаны на питание от изолированного источника тока с переменным напряжением не более 24 В или с постоянным напряжением не более 50 В и не имеют внешних или внутренних цепей с более высоким напряжением. Изделия этого класса также не имеют приспособления для защитного заземления. Электробезопасность – это система организационных и технических мероприятий и средств, которые обеспечивают защиту людей от вредного и опасного действия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества. И др. Вопрос 3 Структура и состав медицинских электронных приборов. Общее для любой области применения электроники является то, что имеет место передача информации с помощью сигналов. Обычно в электронных устройствахиспользуют следующие виды связей: Под медицинской электроникой понимают приборы и аппараты, которые используются для проведения медико-биологических исследований, для медицинской диагностики и при физиотерапии или применении электронных устройств для воздействия на живые системы (клетки, ткани и на организм в целом), стимуляции органов и мышц, а также возмещение частично или полностью утраченных функций человеческого организма. Временной функции U=U(t; a1, a2, ... ai) =U(t; a) , где а – совокупность параметров данного сигнала. Сигнал должен быть всегда связан: Со способом кодирования. Фурье. Детерминированным сигналом называется колебание некоторой Сигнала постоянны. Детерминированные колебания разделяются на периодические и непериодические. И радиоимпульсы. Радиоимпульс – это высокочастотное колебание конечной длительностью, огибающая которого является видеоимпульсом.
Их можно классифицировать По происхождению: постоянные(ЭКГ), индуцибельные Параметров описывается функцией времени и непрерывным множеством возможных значений. Аналоговые сигналы описываются непрерывными функциями времени, поэтому аналоговый сигнал иногда называют континуальным сигналом. Аналоговым сигналам противопоставляются дискретные (квантованные, цифровые). Цифровой сигнал — сигнал, который можно представить в виде последовательности дискретных (цифровых) значений. В мире распространены двоичные цифровые сигналы в связи с простотой кодирования и используемостью в цифровой электронике. Для передачи цифрового сигнала по аналоговым каналам (например, электрическим или радиоканалам) используются различные виды модуляции. Масштаб по оси абсцисс ЛАЧХ По оси абсцисс откладывается частота в логарифмическом масштабе, единица измерения — безразмерная величина: • декада (дек): 1 декада равна изменению частоты в 10 раз. • октава(окт): 1 октава равна изменению частоты в 2 раза. Масштаб по оси ординат ЛАЧХ По оси ординат откладывается амплитуда выходного сигнала в логарифмических безразмерных величинах: • децибел (дБ) (десятая часть бела) — это отношение мощностей (10 децибел равно изменению мощности в 10 раз). 1 децибел равен (для амплитуд размерности напряжения) одной двадцатой изменению амплитуды сигналов в 10 раз. • непер (Нп): 1 непер равен изменению амплитуды сигналов в е раз
Асимптотические ЛАЧХ и ЛФХЧ Собственно ЛАЧХ и ЛФЧХ мало используются на практике. Для более наглядного анализа характеристик применяются их модифицированные варианты — асимптотическая логарифмическая аплитудо-частотная характеристика (АЛАЧХ) и асимптотическая логарифмическая фазо-частотная характеристика (АЛФЧХ), при этом кривая заменяется отрезками ломаной прямой. Обычно слово «асимптотическая» опускают, но всегда надо помнить, что АЛАЧХ (АЛФЧХ) и ЛАЧХ (ЛФЧХ) — это разные характеристики. Анализ систем с помощью АЛФЧХ весьма прост и удобен, поэтому находит широкое применение в различных отраслях техники, таких, как цифровая обработка сигналов, электротехника и теория управления. В западной литературе используется название диаграмма Боде или график Боде, по имени выдающегося инженера Хенрика Боде (англ. Hendrik Wade Bode). В инженерных кругах название обычно сокращается до ЛАХ. В пакете прикладных программ для инженерных вычислений GNU Octave и MATLAB для построения ЛАФЧХ используется функция bode. ЛАЧХ — это зависимость модуля коэффициента усиления (напряжения, тока или мощности) устройства, , для мощности
Октава - отрезок логарифмической оси частот, между произвольным значением частоты и ее удвоенным значением. Декада - отрезок логарифмической оси частот между произвольным значением частоты и В десять раз большим значением.
Коэффициент передачи — отношение напряжения на выходе той или иной системы, предназначенной для передачи электрических сигналов, к напряжению на входе, KП = UВЫХ / UВХ. Коэффициент передачи часто выражают в логарифмическом виде, как 20 lg (UВЫХ / UВХ), дБ. ВАХ
Принцип работы
ЕЭ – э.д.с. источника входного сигнала, подключенного так, чтобы эмиттерный переход (ЭП) был открыт. ЕК – э.д.с. источника выходного сигнала, который подключен так, чтобы закрыть коллекторный переход (КП). По закону Кирхгофа IЭ =IК + IБ Основные процессы (работа ключа) При отсутствии тока во входной цепи –транзистор закрыт и нет тока в выходной цепи (обратным током можно пренебречь) Включение источника ЕЭ, обеспечивает ток IЭ, и дырки из области р будут инжектироваться в область базы, где они являются не основными носителями заряда. Те из них, которые разгоняются в поле (при условии тонкого слоя базы), будут переброшены через КП во 2ой слой р и появится ток IК , который потечет по сопротивлению RH. Основные параметры транзистора: Коэффициент усиления по току – отношение действующего значения коллекторного тока к току базы. Входное сопротивление – следуя закону Ома оно будет равно отношению напряжения эмиттер-база UЭБ к управляющему токуIБ. Коэффициент усиления напряжения – параметр находится отношением выходного напряжения UЭК к входному UБЭ. Частотная характеристика описывает способность работы транзистора до определенной, граничной частоты входного сигнала. После превышения предельной частоты физические процессы в транзисторе не будут успевать происходить и его усилительные способности сведутся на нет.свойства общие для всех транзисторов+ Параметрами биполярного транзистора являются: · обратный ток коллектор-эмиттер · время включения · обратный ток колектора · максимально допустимый ток Схемы включения биполярных транзисторов Для подключения транзистора нам доступны только его три вывода (электрода). По этому для его нормальной работы требуются два источника питания. Один электрод транзистора будет подключаться к двум источникам одновременно. Следовательно, существуют 3 схемы подключения биполярного транзистора: ОЭ – с общим эмиттером, ОБ – общей базой, ОК – общим коллектором. Каждая обладает как преимуществами, так и недостатками, в зависимости от области применения и требуемых характеристик делают выбор подключения. Схема включения с общим эмиттером (ОЭ) характеризуется наибольшим усилением тока и напряжения, соответственно и мощности. При данном подключении происходит смещение выходного переменного напряжения на 180 электрических градусов относительно входного. Основной недостаток – это низкая частотная характеристика, то есть малое значение граничной частоты, что не дает возможность использовать при высокочастотном входном сигнале.
Схема включения с общей базой (ОБ) обеспечивает отличную частотную характеристику. Но не дает такого большого усиления сигнала по напряжению как с ОЭ. А усиление по току не происходит совсем, поэтому данную схему часто называют токовый повторитель, потому что она имеет свойство стабилизации тока.
Схема с общим коллектором (ОК) имеет практически такое же усиление по току как и с ОЭ, а вот усиление по напряжению почти равно 1 (чуть меньше). Смещение напряжения не характерно для данной схемы подключения. Ее еще называю эмиттерный повторитель, так как напряжение на выходе (UЭБ) соответствуют входному напряжению.
Применение транзисторов: - усилительные схемы; - генераторы сигналов; - электронные ключи. Интеренет
Полевые транзисторы, их основные характеристики и базовые схемы включения. Лекция 8
Транзисторы – это П/П приборы с электронно-дырочными переходами, предназначенные для усиления и генерирования электрических сигналов и имеющие три или более выводов. Полевой транзистор (ПТ) – полупроводниковый прибор, в котором регулирование тока осуществляется изменением проводимости проводящего канала с помощью поперечного электрического поля. В отличие от биполярного ток полевого транзистора обусловлен потоком основных носителей Электроды полевого транзистора называют истоком (И), стоком (С) и затвором (З). Управляющее напряжение прикладывается между затвором и истоком. От напряжения между затвором и истоком зависит проводимость канала, следовательно, и величина тока. Таким образом, полевой транзистор можно рассматривать как источник тока, управляемый напряжением затвор-исток. Если амплитуда изменения управляющего сигнала достаточно велика, сопротивление канала может изменяться в очень больших пределах. В этом случае полевой транзистор можно использовать в качестве электронного ключа. По конструкции полевые транзисторы можно разбить на две группы: • с управляющим p–n-переходом; • с металлическим затвором, изолированным от канала диэлектриком. Транзисторы второго вида называют МДП-транзисторами (металл -диэлектрик – полупроводник). В большинстве случаев диэлектриком является двуокись кремния SiO 2 , поэтому обычно используется название МОП-транзисторы (металл – оксид – полупроводник). Проводимость канала полевого транзистора может быть электронной или дырочной. Если канал имеет электронную проводимость, то транзистор называют n-канальным. Транзисторы с каналами, имеющими дырочную проводимость, называют p-канальными. В МОП-транзисторах канал может быть обеднён носителями или обогащён ими. Таким образом, понятие «полевой транзистор» объединяет шесть различных видов полупроводниковых приборов.
Полевые транзисторы с п – р переходом делят на классы: По типу канала проводника: n или р. От канала зависит знак, полярность, сигнала управления. Она должна быть противоположна по знаку n -зоне. По структуре прибора: диффузные, сплавные по р – n — переходом, с затвором Шоттки, тонкопленочные. По числу контактов: 3-х и 4-контактные. В случае 4-контактного прибора, подложка также исполняет роль затвора. По используемым материалам: германий, кремний, арсенид галлия. Классы делятся по принципу работы: устройство под управлением р — n перехода; устройство с изолированным затвором или с барьером Шоттки. Принцип работы для тупеньких .таких как я Прибор с управляющим р — п канальным переходом — это полупроводниковая пластина с электропроводностью одного из этих типов. К торцам пластины подсоединены контакты: сток и исток, в середине — контакт затвора. Действие устройства основано на изменяемости толщины пространства р-п перехода. Поскольку в запирающей области почти нет подвижных носителей заряда, ее проводимость равна нулю. В полупроводниковой пластине, в области не под воздействием запирающего слоя, создается проводящий ток канал. При подаче отрицательного напряжения по отношению к истоку, на затвор создается поток, по которому истекают носители заряда. В случае изолированного затвора, на нем расположен тонкий слой диэлектрика. Этот вид устройства работает на принципе электрического поля. Чтобы разрушить его достаточно небольшого электричества. Поэтому для защиты от статического напряжения, которое может достигать тысяч вольт, создают специальные корпуса приборов — они позволяют минимизировать воздействие нежелательного электричества руки основных направления его работы пять: Усилители высоких частот. Усилители низких частот. Модуляция. Усилители постоянного тока. Ключевые устройства (выключатели) Перемножитель
Прологарифмировав сигналы UA и UB, мы складываем их с помощью суммирующего усилителя на ОУ. Известно, что сумма логарифмов двух чисел равна логарифму их произведения. Тогда, выполнив экспоненциальное преобразование, на выходе получаем произведение входных сигналов.
19. Интегратор на ОУ Схема интегратора может быть получена из схемы инвертирующего усилителя на основе ОУ (рис. 11.2) путем замены резистора R0c в цепи обратной связи на конденсатор С (рис. 13.1). Поскольку сопротивление конденсатора на постоянном токе равно бесконечности, выражение (11.2) преобразуется к виду: R2 = R1.
Известно, что заряд Q на конденсаторе, напряжение Uc на его обкладках и ток ic , протекающий в цепи конденсатора, связаны выражениями: С учетом этих соотношений для схемы на рис. 13.1 получим: Для идеального ОУ:
или в интегральной форме:
где Ти - время интегрирования. Из выражения (13.5) следует, что значение напряжения на выходе интегратора пропорционально интегралу от входного напряжения, а масштабный коэффициент равен 1/(R1'C) и имеет размерность сек"1. Если на вход интегратора подано постоянное напряжение, то выражение (13.5) принимает вид: Уравнение (13.6) описывает линию с наклоном U вx = -1 В, С = 1 мкФ, R1 = 1 МОм наклон равен 1 В/сек. Напряжение на выходе схемы будет изменяться линейно с указанной скоростью до тех пор, пока ОУ не перейдет в режим ограничения выходного сигнала.
20.Дифференциатор на ОУ Дифференцирующая схема на основе ОУ напоминает схему интегратора, у которого поменяли местами резистор входной цепи и конденсатор цепи обратной связи. Простейшая схема дифференциатора показана на рис. 14.1. Резистор R , также как и в других схемах на ОУ, служит для уменьшения погрешности выходного напряжения, возникающей из-за входных токов реального операционного усилителя. В соответствии с выражением (11.2) R = R0c, т.к. постоянный входной ток поступает на инвертирующий вход ОУ только через резистор Roc. Для идеального ОУ легко получить передаточную функцию дифференцирующего устройства. Входное напряжение схемы UBX практически полностью приложено к конденсатору С. В результате через конденсатор протекает ток, равный:
идеального ОУ можно считать равным нулю, весь ток конденсатора протекает через резистор R0c• Поэтому:
Выходной сигнал в схеме 14.1 определяется падением напряжения на сопротивлении обратной связи Roc: Таким образом, выходное напряжение пропорционально скорости изменения входного сигнала. На работу простейшего дифференциатора существенное влияние оказывают высокочастотные входные шумы, т.к. коэффициент передачи схемы растет пропорционально частоте входного сигнала. Кроме того, цепь обратной связи вносит фазовый сдвиг, снижающий устойчивость схемы. В результате высока вероятность возникновения высокочастотных автоколебаний. Для устранения этих недостатков типовая схема инвертирующего дифференциатора (рис. 14.2) содержит резистор R \, который: - уменьшает уровень высокочастотных шумов на выходе; - предотвращает самовозбуждение схемы; - ограничивает входной ток и напряжение инвертирующего входа ОУ при быстрых изменениях входного напряжения, когда выходное напряжение не успевает соответствующим образом измениться из-за ограниченного быстродействия ОУ.
Резистор R1 ограничивает диапазон рабочих частот дифференциатора. Схема дифференцирует входные сигналы только тех частот, для которых сопротивление конденсатора С гораздо больше сопротивления резистора R1, т.е. при
21. Источники питания и электронные стабилизаторы. Источник питания — электрическое оборудование, предназначенное для производства, аккумулирования электрической энергии или изменения ее характеристик.[1] В электроэнергетике: ● первичные цепи; ● вторичные цепи. Электронное оборудование: ● К первичным относят преобразователи различных видов энергии в электрическую, примером может служить аккумулятор[2], преобразующий химическую энергию в электрическую. ● вторичные источники сами не генерируют электроэнергию, а служат лишь для её преобразования с целью обеспечения требуемых параметров (напряжения, тока, пульсаций напряжения и т. п.) ● третичный источник питания (tertiary supply) — источник электропитания оборудования, подключаемый к вторичному источнику электропитания.[3] Первичные источники питания[править | править код] Источники первичного электропитания. К данной группе ИП относятся: 1) химические источники тока (гальванические элементы, батареи и аккумуляторы); 2) термобатареи; 3) термоэлектронные преобразователи; 4) фотоэлектрические преобразователи (солнечные батареи); 5) топливные элементы; 6) биохимические источники тока; 7) атомные элементы; 8) электромашинные генераторы. Химические источники тока (ХИТ) широко используются для питания маломощных устройств и аппаратуры, требующей автономного питания. Батареи и аккумуляторы являются также вспомогательными и (или) резервными источниками энергии в устройствах, питающихся от сети переменного тока. Выходное напряжение таких источников практически не содержит переменной составляющей (пульсаций), но в значительной степени зависит от величины тока, отдаваемого в нагрузку, и степени разряда. Поэтому в устройствах, критичных к напряжению питания, химические источники тока используются совместно со стабилизаторами напряжения. Более подробно гальванические батареи и аккумуляторы, а также их параметры рассмотрены в разделе 4 «Химические источники тока». Термобатареи состоят из последовательно соединенных термопар. Термобатареи используются в качестве ИП малой мощности, например для питания радиоприемников. В простейшем виде термоэлектрический генератор представляет собой батарею термопар, у которых одни концы спаев нагреваются, а другие имеют достаточно низкую температуру, благодаря чему создается термо-ЭДС и во внешней цепи протекает ток. Каждая термопара может состоять из двух разнородных полупроводников или из проводника и полупроводника. Большая теплопроводность металлических термопар не позволяет создавать значительную разность температур спаев, а следовательно, не дает возможность получить большую термо-ЭДС. Лучшие результаты дает использование в термогенераторах полупроводниковых термопар, или комбинированных, состоящих из проводника и полупроводника. В термопаре, состоящей из полупроводников с n- и p- проводимостями, при нагревании спая количество электронов в полупроводнике n-типа и число дырок в полупроводнике p-типа увеличивается. Электроны и дырки вследствие диффузии в полупроводниках движутся от горячего слоя термопары к холодному. Перемещение дырок приводит к тому, что горячий конец полупроводника p-типа заряжается отрицательно, а холодный конец - положительно. В полупроводнике n-типа электроны, переходя от горячего конца к холодному, так же как, и в металле, заряжают горячий конец положительно, а холодный конец – отрицательно. Термо-ЭДС полупроводниковой термопары значительно больше термо-ЭДС металлической пары. ● Вторичные источники питания[править | править код] Основная статья: Вторичный источник электропитания Источники вторичного электропитания. Они представляют собой функциональные узлы радио электр аппаратура или законченные устройства, использующие энергию, получаемую от системы электроснабжения или источника первичного электропитания и предназначенные для организации вторичного электропитания радиоаппаратуры. (также, как Блок питания) ● Трансформаторы и автотрансформаторы переменного напряжения и тока ● Вибропреобразователи ● Импульсные преобразователи ● Стабилизаторы напряжения и тока ● Инверторы ● Умформеры (электромашинный преобразователь)
Импульсные блоки питания являются инверторной системой. В импульсных блоках питания переменное входное напряжение сначала выпрямляется. Полученное постоянное напряжение преобразуется в прямоугольные импульсы повышенной частоты и определённой скважности, либо подаваемые на трансформатор (в случае импульсных БП с гальванической развязкой от питающей сети) или напрямую на выходной фильтр нижних частот (в импульсных БП без гальванической развязки). В импульсных БП могут применяться малогабаритные трансформаторы — это объясняется тем, что с ростом частоты повышается эффективность работы трансформатора и уменьшаются требования к габаритам (сечению) сердечника, требуемым для передачи эквивалентной мощности. В большинстве случаев такой сердечник может быть выполнен из ферромагнитных материалов, в отличие от сердечников низкочастотных трансформаторов, для которых используется электротехническая сталь. В импульсных блоках питания стабилизация напряжения обеспечивается посредством отрицательной обратной связи. Обратная связь позволяет поддерживать выходное напряжение на относительно постоянном уровне вне зависимости от колебаний входного напряжения и величины нагрузки. Обратную связь можно организовать разными способами. В случае импульсных источников с гальванической развязкой от питающей сети наиболее распространёнными способами являются использование связи посредством одной из выходных обмоток трансформатора или при помощи оптрона. В зависимости от величины сигнала обратной связи (зависящего от выходного напряжения), изменяется скважность импульсов на выходе ШИМ-контроллера. Если развязка не требуется, то, как правило, используется простой резистивный делитель напряжения. Таким образом, блок питания поддерживает стабильное выходное напряжение
Электронные устройства предъявляют достаточно жесткие требования к качеству электроэнергии, потребляемой от источников питания. Колебания напряжения и частоты промышленной сети переменного тока, изменение нагрузки в широких пределах, влияние температуры окружающей среды и т.д. диктуют необходимость различных стабилизирующих устройств в схемах источников питания. Стабилизаторы подразделяются на стабилизаторы напряжения и тока, параметрические и компенсационные, непрерывного и импульсного регулирования. ● Параметрический: в таком стабилизаторе используется участок ВАХ прибора, где дифференциальное сопротивление прибора мало в широко диапазоне изменения токов, протекающих через прибор. ● Компенсационный: имеет обратную связь. В нём напряжение на выходе стабилизатора сравнивается с эталонным, из разницы между ними формируется управляющий сигнал для регулирующего элемента.
Основной характеристикой работы любого стабилизатора является коэффициент стабилизации
Наиболее простым стабилизатором постоянного напряжения является параметрический, основанный на подключении параллельно нагрузке полупроводникового стабилитрона . Стабилитрон - это полупроводниковый диод, р-п-переход которого работает в режиме лавинного пробоя. Такой режим возникает при смещении р-n -перехода в обратном направлении. В режиме лавинного пробоя в широком диапазоне изменения тока через диод падение напряжения на нем остается практически неизменным. Предельно допустимая рассеиваемая мощность для стабилитронов малой мощности может составлять от 100 мВт, а для стабилитронов большой мощности — до 8 Вт. Иногда для стабилизации напряжения используют тот факт, что прямое падение напряжения на диоде слабо зависит от силы протекающего через р-n-переход тока. Приборы, в которых используется этот эффект, в отличие от стабилитронов называются стабисторами. В области прямого смещения падение напряжения на ^-«-переходе составляет, как правило, 0,7 В ... 2 В, поэтому, стабисторы позволяют стабилизировать только малые напряжения (не более 2 В).
Для ограничения тока через стабилитрон последовательно с ним включают балластный резистор Rб.
Основным достоинством параметрического стабилизатора является надежность работы и простота схемы. Недостатки – низкий коэффициент полезного действия, а также некоторые колебания напряжения стабилизации при изменениях Перечисленные недостатки обусловили создание так называемых компенсационных стабилизаторов. Основу схем компенсационных стабилизаторов составляют транзисторы, работающие в режиме эмиттерного повторителя, или операционные усилители в интегральном исполнении.
22. Алгебра Буля. Системы счисления. Понятия нуля и единицы. Цифровой и дискретные сигналы.
Анализ цифровых систем, основанных на логических элементах, проводится с использованием математической логики или алгебры Буля, в основе которой лежит понятие события. Данное событие может произойти, а может и не произойти. Каждому событию, которое произошло, приписывают значение истинности, равное либо «1», и значение «0», если оно не произошло. Таким образом, в алгебре Буля переменная величина принимает только два значения: ноль или единицу, т.е. описывается двоичной системой исчисления, которая нашла широкое применение в цифровой и вычислительной технике. Так, в цифровой технике информация представляется импульсным сигналом с двумя фиксированными уровнями, обозначаемыми «0» и «1». Как правило, состояние «0» приписывается низкому уровню потенциала, а состояние «1» – высокому (положительная логика). Величину Х, которая может принимать два значения – логическая единица «1» и логический ноль «0», называют двоичной переменной или бинарной.
Здесь следует заметить, что если в определяющих правилах операций «И» и «ИЛИ» все значения «1» заменить на «0» и соответственно «0» на «1», при этом знак «+» заменить знаком «•», то данные правила меняются местами. В этом состоит так называемый принцип двойственности в алгебре Буля.
Бывает: Резисторно-транзисторная логика (РТЛ) — технология построения логических электронных схем на базе простых транзисторных ключей. Транзисторно-транзисторная логика (ТТЛ, TTL) — разновидность цифровых логических микросхем, построенных на основе биполярных транзисторов и резисторов.
Диодно-транзисторная логика (ДТЛ), англ. Diode–transistor logic (DTL) — технология построения цифровых схем на основе биполярных транзисторов, диодов и резисторов.
23. Виды логических элементов. тригерные устройства и их виды. Логические элементы — устройства, предназначенные для обработки информации в цифровой форме
Элементы, реализующие функции «И», «ИЛИ», «НЕ», являются основными логическими устройствами. С их помощью можно создать ключевое устройство, которое может реализовать сколь угодно сложную логическую функцию. Все три указанных типа логических элементов составляют функционально полную систему логических элементов. Функционально полной системой логических элементов называется набор элементов, используя который можно реализовать сколь угодно сложную логическую функцию. Можно показать, что для построения сколь угодно сложных логических устройств достаточно использовать только два элемента из трех основных, а именно элементы «ИЛИ» и «НЕ» или «И» и «НЕ». Обычно на практике обе пары таких элементов получены последовательным соединением логических элементов «ИЛИ» и «НЕ», и соответственно «И» и «НЕ», которые выпускаются в виде универсальных логические элементов «ИЛИ-НЕ» и «И-НЕ» В табл. 5.2 приведены электрические схемы включения логических элементов «И-НЕ» и «ИЛИ-НЕ», с помощью которых реализуются три основных операции. Тем самым показано, что каждая система, состоящая из этих элементов, представляет собой функционально полную систему логических элементов.
Типовые каскады логических переключающих устройств можно разделить на два класса – комбинационные или логические элементы и последовательные логические устройства или конечные автоматы. Комбинационные элементы осуществляют преобразование логических сигналов, при этом выходной сигнал зависит только от значений входных сигналов в рассматриваемый момент времени, приложенных к входам данного устройства (без учета переходных процессов). Последовательные логические устройства, кроме логических элементов, содержат элементы памяти. Выходное значение сигнала в рассматриваемый момент времени зависит не только от информационных сигналов, приложенных к его входам в этот момент времени, но и к внутренним его состояниям в предшествующий этому моменту времени. Примерами таких элементов являются триггеры. Для построения комбинационных логических элементов используются в настоящее время полупроводниковые компоненты (диоды, транзисторы) в интегральном исполнении. Принципиальные схемы построения логических элементов имеют большое число разновидностей и классифицируются по типам компонентов и схемотехническим решениям.
Триггером называется простейшее устройство, имеющее два устойчивых состояния, переход между которыми происходит в результате процессов, обусловленных наличием в электрической цепи триггера цепей положительной обратной связи.
Два устойчивых состояния триггера обозначаются: Q=1 и Q=0. В каком из этих состояний окажется триггер, зависит от состояния сигналов на входах триггера и от его предыдущего состояния, иными словами триггер имеет память. Можно сказать, что триггер является элементарной ячейкой памяти.Элемент с N стабильными состояниями хранит log2N бит информации. Таким образом, бистабильная ячейка хранит 1 бит. Состояние перекрестно включенных инверторов содержится в одной переменной состояния Q Тип триггера определяется алгоритмом его работы. В зависимости от алгоритма работы, триггер может иметь установочные, информационные и управляющие входы. Установочные входы устанавливают состояние триггера независимо от состояния других входов. Входы управления разрешают запись данных, подающихся на информационные входы. Если триггер не имеет входов синхронизации, то его называют асинхронным. В этом случае его поведение однозначно определяется в момент прихода активного сигнала на информационный вход. В зависимости от устройства входных цепей триггер будет изменять своё состояние или под действием уровня входного сигнала или под действием фронта этого сигнала. Если триггер имеет хотя бы один вход синхронизации, то он считается синхронным. У такого триггера имеются информационные входы, причём информации по которым происходит в момент активного состояния синхросигнала. При этом триггер может иметь и другие информационные входы, которые асинхронно определяют его поведение.
У некоторых триггеров имеется еще один вход, называемый EN, или ENABLE (разрешить). Этот вход определяет, будут ли данные загружены по фронту или нет. Когда на EN подается логическая единица, то такой D-триггер ведет себя так же как и обычный D-триггер. Если же на EN поступает логический нуль, то триггер игнорирует тактовый сигнал и сохраняет свое состояние. Такие триггеры полезны, если мы хотим загружать значения в триггер только на протяжении какого-то времени, а не по каждому фронту тактовому импульсу.
В триггере с функцией сброса добавляется еще один вход, называемый RESET (сброс). Когда на RESET подан 0, сбрасываемый триггер ведет себя как обычный D-триггер. Когда на RESET подана 1, такой триггер игнорирует вход D и сбрасывает выход в 0. Триггеры с функцией сброса полезны, когда мы хотим ускорить установление определенного состояния (т.е. 0) во всех триггерах системы при первом включении.
RS-триггер используется для формирования сигнала с положительным и отрицательным фронтами, отдельно управляемыми посредством подачи импульсов на входы, которые разнесены во времени. Также RS-триггеры часто используются для исключения ложного срабатывания цифровых устройств от так называемого «дребезга контактов».
Д-защелка - Д-триггер с потенциальным управлением.
ТО ЖЕ САМОЕ НО ИЗ МЕТОДЫ + Д-триггер С ПОТЕНЦИАЛЬНЫМ УПРАВЛЕНИЕМ.
D-триггер в основном используется для реализации защёлки. Так, например, для снятия 32 бит информации с параллельной шины, берут 32 D-триггера и объединяют их входы синхронизации для управления записью информации в защёлку, а 32 D входа подсоединяют к шине.
24. Шифраторы и дешифраторы. Мультиплексоры. Таймеры. Комбинационные логические элементы часто группируются в «строительные блоки», используемые для создания сложных систем. Это позволяет абстрагироваться от излишней детализации уровня логических элементов и подчеркнуть функцию «строительного блока».
Стандартное применение шифраторов состоит в сокращении количества сигналов. Например, в случае шифратора К555ИВ1 информация о восьми входных сигналах сворачивается в три выходных сигнала. Это очень удобно, например, при передаче данных по информационным каналам. Шифраторы также могут быть использованы при организации клавиатуры для формирования кода нажатой клавиши. При этом каждому входу шифратора соответствует отдельная клавиша. Если ни одна из них не нажата, об этом свидетельствует единичное значение сигнала G. При нажатии на какую-либо клавишу выход G переходит в единичное состояние, а на информационных выходах формируется код нажатой клавиши. При использовании приоритетного шифратора в случае одновременном нажатии нескольких клавиш формируется код клавиши с наибольшим приоритетом.
Формально устройство, называемое шифратором, ничем не отличается от дешифратора. У него имеетс n входов и m выходов, однако как правило, кодовая комбинация на выходе шифратора имеет меньшее число разрядов, чем входная кодовая комбинация.
Дешифратором (Decoder — DC) MxN называют комбинационное устройство с М входами и N выходами, преобразующее М-разрядный двоичный код в М-разрядный унитарный код. В дешифраторах высокого уровня унитарный код содержит единственную 1, в дешифраторах низкого уровня - единственный 0.
В общем случае у дешифратора имеется N входов и 2^N выходов. Он выдает единицу строго на один из выходов в зависимости от набора входных значений. Выходы образуют прямой унитарный код (one-hot code), называемый так потому, что в любое время только один из выходов может принимать высокий уровень. ( здесь пример с высоким уровнем)
Неполные дешифраторы. Не всегда необходимо использовать все выходы дешифратора или даже декодировать все возможные входные комбинации. В том случае, когда n < 2 m дешифратор называют неполным. Примером может служить десятичный дешифратор или двоично-десятичный дешифратор 4 × 10, который декодирует только первые десять входных двоичных комбинаций 0000…1001, формируя на выходе сигналы Y0…Y9. Выходы сигналов Y10…Y15 у такого дешифратора отсутствуют, а при наличии на входах кодовых комбинаций 1010 … 1111, сигналы на имеющихся выходах могут принимать некоторые наперед заданные значения, например, нулевые.
( здесь пример с низким уровнем)
Дешифраторы находят широкое применение в вычислительной технике. В составе компьютеров, например, дешифраторы позволяют адресоваться к определённому устройству, с которым в данный момент осуществляется обмен информацией. Для этого достаточно подключить вход разрешения работы этого устройства к соответствующему выходу дешифратора, а входы дешифратора использовать для задания адреса устройства.
Мультиплексоры являются одними из наиболее часто используемых комбинационных схем. Они позволяют выбрать одно выходное значение из нескольких входных в зависимости от значения сигнала выбора. Во многих случаях возникает необходимость объединения двоичных данных, поступающих от m различных источников, в поток сигналов, следующих один за другим по одной шине данных. Эта задача решается с помощью схемы, называемой мультиплексором. Мультиплексор осуществляет передачу на выход данных, поступающих от одного из m источников.
Микросхемы мультиплексоров можно объединять для увеличения количества каналов. Например, два 4-канальных мультиплексора легко объединяются в 8-канальный с помощью инвертора на входах разрешения и элемента 2И-НЕ для объединения выходных сигналов . Мультиплексоры нашли широкое применение в вычислительной технике в качестве коммутаторов цифровых сигналов. Они используются в компьютерах и микропроцессорных контроллерах для коммутации адресных входов динамических оперативных запоминающих устройств, в узлах объединения или разветвления шин и т.д. На базе мультиплексоров можно построить различные комбинационные устройства с минимальным числом дополнительных элементов логики. Такой подход используется, например, в .микросхемах с программируемой логикой - программируемых логических матрицах.
25. Компаратор. Триггер Шмитта.
Компараторы определяют, являются ли два двоичных числа равными или одно из них больше/меньше другого. Компаратор получает два N-разрядных двоичных числа А и В. Существует 2 типа компараторов. Компаратор равенства выдает один выходной сигнал, показывая, равны ли А и В (A==B). Компаратор величины выдает один и более выходных сигналов, показывая отношение величин А и В. Компаратор равенства имеет простую аппаратную реализацию. На Рис. 5.11 показано обозначение и реализация 4-разрядного компаратора равенства. Значения будут равными, если все соответствующие разряды равны. Как показано на Рис. 5.12, компаратор величины вычисляет А-В и анализирует знак (самый старший разряд) результата. Если результат отрицательный (самый старший разряд = 1), то А меньше В. В противном случае А больше или равно В.
Основным применением цифровых компараторов в вычислительной технике является селектирование адреса, т.е. сравнение цифрового кода на шине адреса с заданным базовым адресом. При их совпадении на выходе компаратора появляется сигнал, разрешающий работу адресуемого устройства.
ЕЩЕ РАЗОК ПО ЛЮБИМОЙ КНИЖКЕ МАЛАХОВА. ТУТ УКАЗАНЫ ТОНКОСТИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАР-КИ
Подобная схема применяется для преобразования медленно изменяющихся сигналов в импульсы с чётко очерченными краями. Это выполняется и на нескольких устройствах, и на одном ОУ.
Они весьма востребованы тогда, где на входе присутствуют шумы. Применяется для преобразования входного сигнала в прямоугольные, пренебрегая высокочастотными помехами. Такая входная цепь осуществляет гистерезис, эффективно фильтрующий различные типы шумов. Использование устройства будет гарантировать, что на входе цифрового устройства всегда будет либо «один» или «ноль» и ничего между ними.
УГО
Запоминающие элементы Матрицы памяти представляют собой набор запоминающих элементов, каждый из которых хранит один бит данных. На Рис . 5.41 показано, что каждый запоминающий элемент соединен с линией слов (линией выборки слов) и линией битов (линией записи-считывания). При чтении содержимого памяти активируется линия выборки слов, и с запоминающих элементов соответствующей строки на линии записи- считывания поступает напряжение высокого или низкого логического уровня. При записи на линии записи-считывания с помощью усилителя записи-считывания подаются данные, которые будут сохранены в элементах строки, а затем активируется соответствующая линия выборки слов. Например, для чтения данных по адресу 10 линии записи-считывания остаются в отключенном состоянии, декодер активирует вторую линию выборки слов (wordline2), и данные, которые хранятся в этой строке (100), считываются с линий записи-считывания (Data). Для записи значения 001 по адресу 11 на линии записи-считывания с усилителя записи-считывания поступает величина 001, затем активируется третья линия выборки слов (wordline3), и новое значение сохраняется в запоминающих элементах.
Запоминающие устройства классифицируются по способу хранения битов. Запоминающие устройства делятся на два больших класса: оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) (RAM, память с произвольным доступом) и постоянные запоминающие устройства (ПЗУ) (ROM, память только для чтения). ОЗУ является энергозависимым, то есть, при отключении питания информация, которая хранилась в ОЗУ, утрачивается. ПЗУ энергонезависимо, оно сохраняет свои данные даже при отсутствии питания.
Квантование представляет собой замену величины отсчета сигнала ближайшим значением из набора фиксированных величин - уровней квантования. Другими словами, квантование - это округление величины отсчета. Уровни квантования делят весь диапазон возможного изменения значений сигнала на конечное число интервалов - шагов квантования. Расположение уровней квантования обусловлено шкалой квантования. Используются как равномерные, так и неравномерные шкалы. Цифровое кодирование. Квантованный сигнал, в отличие от исходного аналогового, может принимать только конечное число значений. Это позволяет представить его в пределах каждого интервала дискретизации числом, равным порядковому номеру уровня квантования. В свою очередь это число можно выразить комбинацией некоторых знаков или символов. Совокупность знаков (символов) и система правил, при помощи которых данные представляются в виде набора символов, называют кодом. Конечная последовательность кодовых символов называется кодовым словом. Квантованный сигнал можно преобразовать в последовательность кодовых слов. Эта операция и называется кодированием. Каждое кодовое слово передается в пределах одного интервала дискретизации. Если квантованный сигнал может принимать N значений, то число двоичных символов в каждом кодовом слове n >= log2N. Один разряд, или символ слова, представленного в двоичном коде, называют битом. Обычно число уровней квантования равно целой степени числа 2, т.е. N = 2n.
Частота Найквиста Гармонический сигнал может быть адекватно представлен дискретными отсчетами в том случае, если его частота не превы шает половины частоты дискретизации (эта частота называется частотой Найквиста (Nyquist frequency) – 2 1 2 N d f f T ; 2 N d T ). Происхождение этого ограничения поясняет рис. 7.3. В зависимости от соотношения между частотой дискретизируемого гармонического сигнала и частотой Найквиста возмож ны три случая. 1. Если частота гармонического сигнала меньше частоты Найквиста, дискретные отсчеты позволяют правильно восстановить аналоговый сигнал (рис. 7.3а). 2. Если частота гармонического сигнала равна частоте Найквиста, то дискретные отсчеты позволяют восстановить аналоговый гармонический сигнал с той же частотой, но амплитуда и фаза восстановленного сигнала (он показан пунктирной линией) могут быть искажены (рис. 7.3b). В худшем случае все дискретные отсчеты синусоиды могут оказаться равными нулю. 3. Если частота гармонического сигнала больше частоты Найквиста, восстановленный по дискретным отсчетам аналоговый сигнал (как и в предыдущем случае, он показан пунктирной линией) будет также гармоническим, но с иной частотой (рис. 7.3c). Данный эффект носит название появления ложных частот (aliasing).__ Дельта-сигма АЦП И, наконец, самый интересный тип АЦП – сигма-дельта АЦП, иногда называемый в литературе АЦП с балансировкой заряда. Принцип действия данного АЦП несколько более сложен, чем у других типов АЦП. Его суть в том, что входное напряжение сравнивается со значением напряжения, накопленным интегратором. На вход интегратора подаются импульсы положительной или отрицательной полярности, в зависимости от результата сравнения. Таким образом, данный АЦП представляет собой простую следящую систему: напряжение на выходе интегратора «отслеживает» входное напряжение (рис. 4). Результатом работы данной схемы является поток нулей и единиц на выходе компаратора, который затем пропускается через цифровой ФНЧ, в результате получается N-битный результат. ФНЧ на рис. 3. Объединен с «дециматором», устройством, снижающим частоту следования отсчетов путем их «прореживания». Принцип действия данного АЦП несколько более сложен, чем у других типов АЦП. Его суть в том, что входное напряжение сравнивается со значением напряжения, накопленным интегратором. На вход интегратора подаются импульсы положительной или отрицательной полярности, в зависимости от результата сравнения. Таким образом, данный АЦП представляет собой простую следящую систему: напряжение на выходе интегратора «отслеживает» входное напряжение (рис. 4). Результатом работы данной схемы является поток нулей и единиц на выходе компаратора, который затем пропускается через цифровой ФНЧ, в результате получается N-битный результат. ФНЧ на рис. 3. Объединен с «дециматором», устройством, снижающим частоту следования отсчетов путем их «прореживания».
Тензо Мост
Обычно тензорезисторы включают в одно или два плеча сбалансированного моста Уитстона, питаемого от источника постоянного тока (диагональ моста A—D). С помощью переменного резистора производится балансировка моста, так, чтобы в отсутствие приложенной силы напряжение диагонали сделать равным нулю. С диагонали моста B—C снимается сигнал, далее подаваемый на измерительный прибор, дифференциальный усилитель или АЦП. При выполнении соотношения напряжение диагонали моста равно нулю. При деформации изменяется сопротивление (например, увеличивается при растяжении), это вызывает снижение потенциалаточки соединения резисторов и (точки B) и изменение напряжения диагонали B—C моста — полезный сигнал. Изменение сопротивления {\displaystyle R_{x}}может происходить не только от деформации, но и от влияния других факторов, главный из них — изменение температуры, что вносит погрешность в результат измерения деформации. Для снижения влияния температуры применяют сплавы с низким ТКС, термостатируют объект, вносят поправки на изменение температуры и/или применяют дифференциальные схемы включения тензорезисторов в мост. Например, в схеме на рисунке вместо постоянного резистора включают такой же тензорезистор, как и, но при деформации детали этот резистор изменяет своё сопротивление с обратным знаком. Это достигается наклейкой тензорезисторов на поверхности по-разному деформируемых зон детали, например, с разных сторон изгибаемой балки или с одной стороны, но со взаимно перпендикулярной ориентацией. При изменении температуры, если температура обоих резисторов равна, знак и величина изменения сопротивления, вызванного изменением температуры, равны, и температурный уход при этом компенсируется. Также промышленностью выпускаются специализированные микросхемы для работы совместно с тензорезисторами, в которых помимо усилителей сигнала часто предусмотрены источники питания моста, схемы термокомпенсации, АЦП, цифровые интерфейсы для связи с внешними цифровыми системами обработки сигналов и другие полезные сервисные функции.
38. Полупроводниковые фотопреобразователи.
39. Термоэлектрические преобразователи. Практически в любой современной аппаратуре есть датчики температуры. Это устройство, которое позволяет измерить температуру объекта или вещества, используя при этом различные свойства и характеристики измеряемых тел или среды. Не смотря на то, что все термодатчики призваны измерять температуру, разные типы датчиков делают это абсолютно по-разному. Давайте подробнее разберем принцип работы и характеристики основных видов термодатчиков. Классификация термодатчиков по принципу работы По принципу измерения все датчики измерения температуры подразделяются на: · Термоэлектрические (термопары); · Терморезистивные; · Полупроводниковые; · Акустические; · Пирометры; · Пьезоэлектрические. Терморезистивные датчики Как следует из названия, этот тип датчиков работает по принципу изменения сопротивления проводника при изменении его температуры. Благодаря простой и надежной конструкции, датчики этого типа широко применяются в электронике и машиностроении. Неоспоримым плюсом этих измерителей является высокая точность, чувствительность и простые устройства считывания. Примером терморезистивного датчика может служить модель 700-101BAA-B00, которая имеет начальное сопротивление в 100 Ом, и диапазон измерений от -70 С° до +500 С°. Выполнен он с применением платиновой пластинки и никелевых контактов. Широко используется в электронике и промышленных автоматах.
Пирометры ( тепловизоры ) Бесконтактный тип термодатчиков, считывающих излучение, которое исходит от нагретых тел. Этот тип устройств позволяет измерять температуру дистанционно, без приближения к среде, в которой производятся замеры. Это позволяет работать с большими температурами и сильно разогретыми объектами без опасного сближения. Все пирометры по принципу работы подразделяют на интерферометрические, флуоресцентные и датчики на основе растворов, меняющих цвет в зависимости от температуры.
Вопрос 1. Основы электробезопасности. Электробезопасность медицинской аппаратуры. Электробезопасность – это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного действия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества. Электроустановки - установки, в которых производится, преобразуется, распределяется и потребляется электроэнергия; к ним также относятся установки, содержащие в себе источники электроэнергии (химические, гальванические). Электротравма - травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги. Причины электротравм • технические - несоответствие электроустановок требованиям безопасности и условиям применения, связанное с дефектами изготовления, монтажа и ремонта; • организационно-технические - несоблюдение технических мероприятий безопасности, осуществляемых потребителями на стадии эксплуатации; несвоевременная замена неисправного или устаревшего электрооборудования; • организационные - невыполнение организационных мероприятий безопасности, несоответствие выполняемой работы заданию ; • организационно-социальные - работа в сверхурочное время; несоответствие работы специальности; нарушение трудовой дисциплины; допуск к работе на электроустановках лиц моложе 18 лет; привлечение к работе лиц, имеющих медицинские противопоказания . |
Последнее изменение этой страницы: 2019-03-22; Просмотров: 912; Нарушение авторского права страницы
, от частоты в логарифмическом масштабе.
Поэтому:
При
Так как входное сопротивление ОУ достаточно велико и входной ток
, обусловленные наличием большого динамического сопротивления стабилитрона. Кроме того, напряжение стабилизации существенно зависит от температуры окружающей среды, что особенно заметно у мощных стабилитронов.
