Курсовая теория на тему Элементная база систем автоматики

Содержание:

Введение 3
1. Аналоговые элементы систем автоматики 4
2. Цифровые элементы систем автоматики 15
Заключение 23
Список использованной литературы 24

Введение:

Автоматический режим работы оборудования экономит затраты на рабочую силу и снижает вероятность ошибок в производстве по вине человеческого фактора. Для защиты работоспособности системы в экстренных ситуациях создается автоматика – комплекс устройств, отключающих поврежденные части системы от электроснабжения. Разновидности и конструктивные особенности автоматики различаются в зависимости от сферы ее применения.
Система автоматического управления предназначена для частичного или полного (без участия человека) управления объектом либо технологическим процессом. Эти системы широко применяют для автоматизации, например, процессов пуска, регулирования частоты вращения и реверсирования электродвигателей в электроприводах всех назначений. Системы автоматического управления (САУ) обеспечивают поддержание на заданном уровне выходных параметров механизмов и технологических установок (числа оборотов приводов, напряжения и частоты генераторов, температуры, давления и т. д.) за счет наличия в цепях обратной связи датчиков, контролирующих параметры, а также усилителей сигнала и регулирующих элементов.
Техническая реализация систем автоматики возможна на различной элементной базе, но в целом, все элементы автоматики можно разделить на две большие группы: аналоговые и цифровые. На сегодняшний день, благодаря выпуску микропроцессорных контроллеров, системы автоматики стали более надежными, более удобно перестраиваемыми на новый режим работы, более точными и быстродействующими. Дальнейшее развитие элементарной базы систем автоматики связано, в первую очередь, с совершенствованием элементов из цифровой группы.
Целью данной работы является изучение элементной базы систем автоматики. 

Заключение:

Исходя из рассмотренного в работе материала, можно сделать вывод о том, что системы автоматики предназначены для получения информации о ходе управляемого процесса, ее обработки и использования при формировании управляющих воздействий на процесс.
К наиболее распространённым элементам электронных средств автоматизации относятся резисторы, электрические конденсаторы, катушки индуктивности, коммутирующие устройства, диоды, датчики, тиристоры, транзисторы и т.д.
Резистор – это элемент электрической цепи, оказывающий сопротивление протекающему через него току. Название элемента происходит от латинского слова “resisto” – “сопротивляюсь”, радиолюбители эту деталь часто так и называют – сопротивление.
Аналоговые и цифровые датчики являются чувствительными элементами. Они измеряют регулируемую величину объекта регулирования и вырабатывают на выходе сигнал, пропорциональный этой величине.
Диод — электронный элемент, обладающий различной проводимостью в зависимости от направления электрического тока. Электроды диода носят названия анод и катод. Если к диоду приложено прямое напряжение (то есть анод имеет положительный потенциал относительно катода), то диод открыт (через диод течёт прямой ток, диод имеет малое сопротивление). Напротив, если к диоду приложено обратное напряжение (катод имеет положительный потенциал относительно анода), то диод закрыт (сопротивление диода велико, обратный ток мал, и может считаться равным нулю во многих случаях).
Тиристор представляет собой полупроводниковый прибор, имеющий три или несколько взаимодействующих выпрямляющих переходов. По способу действия его можно сравнить с переключателем или ключом. Вот только переключается тиристор при помощи напряжения, а отключается пропаданием тока или снятием нагрузки.

Фрагмент текста работы:

1. Аналоговые элементы систем автоматики
Аналоговые элементы автоматики создают разнообразные аналоговые системы автоматики. В них входная информация преобразуется в выходную информацию в виде аналоговых сигналов: электрического напряжения, тока, емкости, индуктивности, давления сжатого воздуха, жидкости, углов поворота, линейных перемещений и т.п., т.е. в элементе автоматики изменению входной величины соответствует изменение его физического аналога выходной величины. Закон изменения выходной величины зависит от назначения элемента автоматики. Простейшие устройства аналоговой автоматики известны уже более 2000 лет, к примеру, поплавковые регуляторы уровня жидкости.
К наиболее простым по выполняемым функциям элементам электронных средств автоматизации относятся резисторы, электрические конденсаторы, катушки индуктивности, коммутирующие устройства .
Каждый из элементов характеризуется определенными количественными показателями, которые называются функциональными параметрами. Значения функциональных параметров, предусмотренные техническими условиями на данный элемент, называются номинальными или просто номиналами . Допустимые отклонения от номиналов зависят от класса точности деталей. Цена однотипных деталей различного класса точности может отличаться на 50 % и более. Электронные элементы обеспечивают нормальное функционирование аппаратуры при соблюдении определенных условий их эксплуатации, т. е. определенного рабочего режима. Режим может определять допустимые рабочие температуры, токи, напряжения, выделяемую мощность и т. д.
Резисторы предназначены для образования на участке электрической цепи определенного активного сопротивления . Для разъяснения принципа работы резистора можно использовать аналогию с водопроводными трубами. Если каким-либо образом затруднить протекание воды в трубе (например, уменьшив ее диаметр), произойдет повышение внутреннего давления. Убирая преграду, мы снижаем давление. В электротехнике этому давлению соответствует напряжение – затрудняя протекание электрического тока, мы повышаем напряжение в цепи, снижая сопротивление, понижаем и напряжение. Изменяя диаметр трубы, можно менять скорость потока воды, в электрических цепях путем изменения сопротивления можно регулировать силу тока. Величина сопротивления обратно пропорциональна проводимости элемента.