Материал: 680
е р и я в н у т р и в у з о в с к и х СибАДИм е т о д и ч е с к и х у к а з а н и й С и б А Д И
Министерство науки высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
« ибирский государственный автомо ильно-дорожный университет (СибАДИ)» Кафедра «Автомат зация производственных процессов и электротехника»
СРЕДСТВА АВТОМАТИЗАЦИИ УПР ВЛЕНИЯ
Методические указания к практическим занятиям Составитель Р.Ю. Сухарев
Омск ▪ 2018
СибАДИ |
|
УДК 681.58 |
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, причиняющей |
ББК 32.965-04 |
вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит. |
С76 |
|
|
Рецензент |
|
канд. техн. наук, доц. С.Д. Игнатов (СибАДИ) |
Работа утверждена редакц онноздательск м советом СибАДИ в качестве методических указаний. |
|
С76 Средства автоматизац |
управлен я [Электронный ресурс] : методические указания к практическим занятиям / сост. |
Р.Ю. Сухарев. – (Серия внутривузовск х метод ческ х указаний Си АДИ). – Электрон. дан. – Омск : СибАДИ, 2018. – URL: http://bek.sibadi.org/cgibin/irbis64r plus/cgiirbis 64 ft.exe. - Реж м доступа: для авторизованных пользователей.
Приводится пример выполнен я практ ческой ра оты, задание на контрольную работу и таблица вариантов заданий для обучающихся заочной формы обучения.
Позволяют студентам получить знания по основам автоматизации и управления. Имеют интерактивное оглавление в виде закладок.
Рекомендованы обучающимся всех форм о учения направлений подготовки бакалавриата «Автоматизация технологических процессов и производств», «Управление в технических системах», изучающих дисциплины «Средства автоматизации и управления», «Технические средства автоматизации и управления», «Программно-технические комплексы систем управления».
Подготовлены на кафедре «Автоматизация производственных процессов и электротехника».
Текстовое (символьное) издание (820 КБ)
Системные требования: Intel, 3,4 GHz; 150 Мб; Windows XP/Vista/7; DVD-ROM; 1 Гб свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-файлов:
Adobe Acrobat Reader; Foxit Reader
Техническая подготовкаВ.С. Черкашина Издание первое. Дата подписания к использованию
Издательско-полиграфический комплекс СибА И. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5
РИО ИПК |
. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1 |
|
ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2018 |
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время широко используется преобразование аналоговых сигналов в цифровую форму, что связано с тем, что данные, представленные в цифровом виде легко обрабатывать с помощью существующих вычислительных устройств и реализовывать дешевые системы обработки и передачи данных. Преобразовывая в цифровую форму с помощью АЦП такие аналоговые величины, как температура, давлен е, скорость, звук, можно реализовать различные устройства обработки данных, отличающиеся высоким качеством работы при
малой сто мости простоте. |
|
С |
|
В связи с тем, что сейчас существует широкий выбор различных |
|
интегральных схем, сочетающих в одном кристалле все необходимые |
|
функц ональные узлы для построения высококачественных и эффек- |
|
тивных |
стем о ра отки различных физических параметров, то это |
позволяет |
ц фровую о ра отку сигналов любому разработчи- |
ввести |
|
ку, который в ней нуждается. |
|
|
б |
1.ЖидкостныеАтермометры. Жидкостные термометры основаны на принципе изменения объёма материалаД, из которого сделан датчик (обычно это спирт или ртуть), при изменении температуры окружающей среды.
2.Механические термометры. Термометры этого типа также по
тому же принципу, что и жидкостные, но в качестве датчика обычно используется металлическая спираль. И
3.Электрические термометры. Принцип работы электрических термометров основан на изменении сопротивления проводника при изменении температуры окружающей среды.
Электрические термометры более широкого диапазона основаны на термопарах (контакт между металлами с разной элетроотрицательностью создаёт контактную разность потенциалов, зависящую от температуры). Наиболее точными и стабильными во времени являются термометры сопротивления на основе платиновой проволоки или платинового напыления на керамику. Наибольшее распространение получили PT100 (сопро-
тивление при 0°С - 100Ω), PT1000 (сопротивление при 0°С - 1000Ω) (IEC751). Температурный диапазон -200 +800°С.Не маловажным является различные датчики, которые нужны
3
4. Оптические термометры. Оптические термометры позволяют регистрировать температуру благодаря изменению уровня светимости, спектра и иных параметров при изменении температуры.
Все термодатчики имеют нелинейную зависимость выходного сигнала от температуры (кроме тех, что были созданы с помощью ин-
Стегральных микросхем).
В данных методических указаниях представлен процесс создания измер тельного преобразователя для датчика термопары. Рассмотрен пр мер для термопары ТХА(K).
и б А Д И
4
1. ГРАФИК ФУНКЦИИ E = F (T)
Для построения НСХ - номинальной статистической характеристики (зависимость термо-э.д.с. термопары ТХА(К) от температуры) используем данные ГОСТ 3044-84 «Преобразователи термоэлектрические. Номинальные статические характеристики» (табл. 1).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
|
|
№ |
температура |
Т. э. д. с., мВ для |
Т. э. д. с., мВ для тем- |
погрешность |
|
||||
|
|
рабочего кон- |
пературы, ºС идеаль- |
|
|||||||
|
точки |
температуры, ºС |
нелинейности |
|
|||||||
|
ца, º |
|
ной прямой |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
0 |
|
600 |
|
24,902 |
|
|
24,902 |
0 |
|
|
|
1 |
|
610 |
|
25,327 |
|
|
25,30612 |
0,02088 |
|
|
С |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
2 620 |
|
25,751 |
|
|
25,71024 |
0,04076 |
|
|||
|
3 |
|
630 |
|
26,176 |
|
|
26,11436 |
0,06164 |
|
|
|
4 |
|
640 |
|
26,599 |
|
|
26,51848 |
0,08052 |
|
|
5 |
|
б |
|
26,9226 |
0,0994 |
|
|||||
|
650 |
|
27,022 |
|
|
|
|||||
|
6 |
|
660 |
|
27,445 |
|
|
27,32672 |
0,11828 |
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
|||||
|
7 670 27,867 |
|
|
27,73084 |
0,13616 |
|
|||||
8 |
|
680 |
|
28,288 |
|
|
28,13496 |
0,15304 |
|
||
|
9 |
|
690 |
|
28,709 |
|
|
28,53908 |
0,16992 |
|
|
|
10 |
|
700 |
|
29,128 |
|
|
28,9432 |
0,1848 |
|
|
|
11 |
|
710 |
|
29,547 |
|
|
29,34732 |
0,19968 |
|
|
|
12 |
|
720 |
|
29,965 |
|
|
29,75144 |
0,21356 |
|
|
|
13 |
|
730 |
|
30,383 |
|
|
30,15556 |
0,22744 |
|
|
|
14 |
|
740 |
|
30,799 |
|
|
30,55968 |
0,23932 |
|
|
|
15 |
|
750 |
|
31,214 |
|
|
30,9638 |
0,2502 |
|
|
16 |
|
760 |
|
31,629 |
|
Д |
0,26108 |
|
|||
|
|
|
|
31,36792 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
А |
|
|
|||
17 |
|
770 |
|
32,042 31,77204 |
0,26996 |
|
|||||
|
18 |
|
780 |
|
32,455 |
|
|
32,17616 |
0,27884 |
|
|
|
19 |
|
790 |
|
32,866 |
|
|
32,58028 |
0,28572 |
|
|
|
20 |
|
800 |
|
33,277 |
|
|
32,9844 |
0,2926 |
|
|
21 |
|
810 |
|
33,686 |
|
|
И |
|
|||
|
|
|
|
33,38852 |
0,29748 |
|
|||||
|
22 |
|
820 |
|
34,095 |
|
|
33,79264 |
0,30236 |
|
|
|
23 |
|
830 |
|
34,502 |
|
|
34,19676 |
0,30524 |
|
|
|
24 |
|
840 |
|
34,909 |
|
|
34,60088 |
0,30812 |
|
|
|
|
25 |
|
850 |
|
35,314 |
|
|
35,005 |
0,309 |
|
|
|
26 |
|
860 |
|
35,718 |
|
|
35,40912 |
0,30888 |
|
|
27 |
|
870 |
|
36,121 |
|
|
35,81324 |
0,30776 |
|
|
|
28 |
|
880 |
|
36,524 |
|
|
36,21736 |
0,30664 |
|
|
|
29 |
|
890 |
|
36,925 |
|
|
36,62148 |
0,30352 |
|
|
|
30 |
|
900 |
|
37,325 |
|
|
37,0256 |
0,2994 |
|
|
|
31 |
|
910 |
|
37,724 |
|
|
37,42972 |
0,29428 |
|
|
|
32 |
|
920 |
|
38,122 |
|
|
37,83384 |
0,28816 |
|
|
|
33 |
|
930 |
|
38,519 |
|
|
38,23796 |
0,28104 |
|
|
|
34 |
|
940 |
|
38,915 |
|
|
38,64208 |
0,27292 |
|
|
|
35 |
|
950 |
|
39,310 |
|
|
39,0462 |
0,2638 |
|
|
5