Арифметико-логическое устройство с магистральной связью.

· Указать назначение АЛУ.

· Описать принцип работы АЛУ с магистральной связью.

Ответ

Разнообразные арифметические и логические операции выполняются в устройствах, которые называются арифметико-логическими устройствами.

В последнее время широко используются АЛУ с магистральной связью.В состав АЛУ входят регистры Рг1-Рг2, коммутатор К, сумматор СМ и устройство управления УУ. В таком АЛУ регистры обычно служат только для хранения операндов и результатов вычислений, а их входные цепи содержат только схемы, обеспечивающие прием информации. Любой из регистров может быть подключен коммутатором К к выходной магистрали. Прием информации в регистры из оперативной памяти ОП производится только через входную магистраль, а выдача результатов в ОП — с выходной магистрали. Операнды поступают на сумматор СМ с выходной магистрали. Это позволяет производить операции над числами, расположенными в любых регистрах, что является существенным достоинством данной схемы. Результат операции через входную магистраль отсылается с сумматора СМ в один из регистров.

Потенциометрический датчик.

· Указать назначение потенциометрических датчиков.

· Описать принцип работы потенциометрического датчика по предложенной схеме.

· Указать материал, используемый при изготовлении датчиков, указать достоинства и недостатки датчиков.

Схема потенциометрического датчика

Ответ

Потенциометрические датчики предназначены для измерения линейных и угловых перемещений.

Потенциометрический датчик состоит из потенциометров П1 и П2, которые подключены параллельно к общему источнику питания U_П. Подвижные контакты потенциометров К1 и К2 соединены механически с задающим (ЗРО) и исполнительным (ИРО) рабочими органами. Напряжение, снимаемое с подвижных контактов потенциометров, является напряжением сигнала U_С. При согласованном положении рабочих органов (подвижные контакты находятся в одинаковом положении), когда α = β, напряжение сигнала равно 0. При рассогласованном положении, когда α ≠ β, сигнал на выходе датчика неравен 0. Причем сигнал будет пропорционален углу рассогласования, т.е. U_С= α -β , а знак сигнала определяет направление рассогласования.

Для изготовления датчиков применяется константановая, манганиновая, нихромовая проволока. Также применяется проволока из сплавов серебра, платины и золота.

Достоинства: конструктивная простота, малая масса, небольшие габариты, возможность питания постоянным и переменным током, простота регулировки, высокая стабильность.

Недостатки: наличие подвижного контакта, снижающего надежность работы и срок службы, невысокая чувствительность, нелинейность характеристики при низкоомной нагрузке и наличие ошибки от ступенчатости характеристики.

Тензодатчики.

· Указать назначение тензодатчиков.

· Изобразить схему тензодатчики.

· Описать принцип работы.

· Указать виды тензодатчиков, их достоинства и недостатки.

Ответ

Тензометрические датчики предназначены для определения упругих деформаций (растяжения, сжатия, изгибающих и крутящих моментов) деталей машин и конструкций в линейном и плосконапряженном состоянии при воздействии на них статических и динамических нагрузок.

Схема тензометрического датчика.

Основой конструкции датчиков (рисунок8) служит константановая проволока (1) диаметром 0, 01 – 0, 05 мм, сложенная зигзагообразной решеткой между склеенными полосками бумаги или пленки (2).

Для измерения деформации датчик приклеивается к поверхности измеряемой детали.

При воздействии на испытуемую деталь или конструкцию каких-либо деформаций, например растяжения, будет растягиваться проволока датчика. При этом за счет увеличения длинны l проволоки тензодатчика и уменьшением её сечения S сопротивление проволоки R=ρ l/S увеличивается. Это сопротивление является выходной величиной датчика. Такая деформация показана на рисунке8 сплошной стрелкой. Если деформацию направить так, как показано пунктирной стрелкой, проволока тензодатчика в местах её изгиба еще больше изогнется. Длинна и толщина проволоки при этом практически не меняются, не меняется и сопротивление датчика. Отсюда видно, что деформацию такого вида датчик не измеряет. Основными характеристиками тензодатчиков являются: номинальное сопротивление R. Длина решетки (база) l, коэффициент тензочувтвительности

где -абсолютное изменение длины проволоки, -относительное изменение длины проволоки;

-относительное изменение сопротивления тензодатчика.

Значение коэффициента тензочувтвительности 1, 8-2, 5 и зависит от технического изготовления датчика и материала его проволоки.

Достоинства: малые габариты и масса, почти полное отсутствие их влияния на деформацию детали, линейность характеристики.

Кроме проволочных существуют еще тензодатчики, у которых проводящий элемент делается из фольги толщиной 4-12 мм. По сравнению м проволочными у этих датчиков сила рабочего тока значительно выше, следовательно, повышена чувствительность датчика.

Полупроводниковые тензодатчики изготавливаются из германия, кремния. Коэффициент тензочувствительности в 60 раз выше, чем у проволочных и фольговых. Конструктивно представляет собой пластину из полупроводника, наклеенную на бумагу. Пластина снабжена металлическими выводами, с помощью которых датчик подключается в схему. Температурный диапазон этих датчиков от .

Емкостные датчики.

· Указать назначение емкостных датчиков. Их виды.

· Изобразить схемы емкостных датчиков.

· Описать принцип работы.

Ответ

Различают несколько видов емкостных датчиков:

Емкостные датчики

Емкостные датчики предназначены для измерения линейных и угловых перемещений.

Емкостной датчик с переменным расстоянием между пластинами (рисунок а) содержит две неподвижные пластины 1, 2 и подвижную пластину 3, которая механически связана с измеряемым объектом. Если d1 = d2, то С1 = С2, при перемещении подвижной пластины 3 в какую либо сторону происходит изменение расстояния между пластинами изменяется емкость условных конденсаторов. Так при увеличении параметра d1 увеличивается емкость конденсатора увеличивается емкость конденсатора С2, и наоборот. По изменению емкостей С1 и С2 можно измерить линейное перемещение объекта (до 0, 1мм).

Емкостной датчик с поворотными пластинами (рисунок б) представляет собой воздушный конденсатор, у которого одна группа пластин неподвижна 1, а другая может поворачиваться на угол α 2. При α = 0 площадь перекрытия пластин S, а следовательно и емкость, наибольшая. При повороте подвижных пластин на угол α площадь перекрытия и емкость уменьшаются. Такие датчики применяются для измерения углов поворота от 0⁰ до 180⁰.

Емкостной датчик с переменной диэлектрической проницаемостью (рисунок в) представляет собой конденсатор, с переменным диэлектриком. При различных величинах E1 воздуха, и Е2 перемещаемого диэлектрика, образуются два параллельно соединенных конденсатора. При перемещении диэлектрика, т.е. изменении уровня жидкости, изменяется перемещение h и емкость С. По изменению емкости судят о изменении уровня жидкости.

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 Следующая ⇒