adsblog.pl

Automatyka

Z jakim najprostszym układem regulacji automatycznej można się spotkać w życiu codziennym?

Każdy z nas zapewne miał w ręku żelazko elektryczne z tzw. termoregulatorem. Zawiera ono bardzo prosty, ale skuteczny układ regulacji temperatury. Zwykłe żelazko nagrzewa się wtedy, kiedy jest włączone do sieci elektrycznej, a stygnie, kiedy jest wyłączone. Zarówno nagrzewanie, jak stygnięcie przebiegają dość wolno. Jeśli wyłączymy nagrzane żelazko po przekroczeniu żądanej temperatury, to dopiero po chwili temperatura wyraźnie zmaleje. Jeśli wtedy żelazko ponownie włączymy, to znowu po chwili temperatura przekroczy żądany poziom itd. Przy takim działaniu średnia temperatura cały czas jest bliska żądanej wartości. Do uzyskania automatycznej realizacji opisanego sposobu działania jest potrzebny element, który odłącza dopływ prądu przy zbyt wysokiej temperaturze i włącza po obniżeniu się temperatury. W omawianym przypadku elementem tym jest tzw. bimeta-liczny czujnik temperatury, połączony z układem stykowym zapewniającym zamykanie lub przerywanie obwodu prądu. Schemat takiego termoregulatora pokazano na rys. 1.6. Czujnik bimetaliczny jest to sprężyna wykonana z dwóch złączonych pasków metali o różnych współczynnikach rozszerzalności cieplnej. Przy wzroście temperatury następuje wyginanie sprężyny w stronę paska o mniejszej rozszerzalności. Jak widać z rysunku, sprężyna bimetaliczna z umieszczonym na końcu stykiem w stanie spoczynkowym zamyka obwód prądu przepływającego przez grzejnik żelazka. Jeśli temperatura dostatecznie wzrośnie, sprężyna wygnie się tak dalece, że styki rozewrą się, obwód prądu zostanie przerwany, grzejnik przestanie wydzielać ciepło i temperatura zacznie maleć. Po zmniejszeniu temperatury sprężyna powróci do położenia spoczynkowego, obwód grzejnika zostanie zamknięty, temperatura zacznie wzrastać, po czym sytuacja będzie się powtarzać. Patrząc na ten prosty przykład układu regulacji, zauważmy, że sprężyna bimetaliczna jest tu elementem pomiarowym (jej wygięcie odwzorowuje zmiany temperatury) i jednocześnie regulacyjnym (styk umieszczony na sprężynie współpracując ze stykiem nieruchomym zamyka i otwiera obwód prądu, a więc steruje proces nagrzewania lub stygnięcia). Stan pracy (nagrzewanie lub stygnięcie) sygnalizuje zwykle lampka. Pozostaje jeszcze ustalić sposób wprowadzania wartości zadanej. Realizuje się to przez ustawienie wstępnego napięcia sprężyny tj. docisku styków w stanie spoczynkowym, co zapewnia pokrętło umieszczone na żelazku. Przy niewielkim napięciu wstępnym wystarczy stosunkowo niska temperatura dla rozwarcia styków. Przy dużym napięciu wstępnym sprężyny styki są mocno dociśnięte i dopiero po znacznym wzroście temperatury następuje ich rozwarcie. Podobne proste układy regulacyjne stosuje się w urządzeniach domowych i w mniej odpowiedzialnych układach regulacji (głównie temperatury) w przemyśle.

Cytat dnia!

“Jak jest zbudowana cyfrowa maszyna matematyczna i czym różni się od maszyny analogowej?

Maszyna cyfrowa jest urządzeniem obliczeniowym operującym liczbami (wynika to zresztą z samej nazwy). Umożliwia ona wykonywanie czterech podstawowych działań arytmetycznych. Struktura maszyny jest przystosowana do wykonywanych zadań — maszyna składa się z arytmometru wykonującego działania arytmetyczne, pamięci zawiera- jącej odpowiedni zasób danych liczbowych oraz program działania maszyny, układu sterowania, organizującego współpracę między poszczególnymi elementami maszyny, oraz urządzeń wejścia i wyjścia umożliwiających wprowadzenie danych i odczyt wyników. Poszczególne operacje maszyny cyfrowej są wykonywane kolejno na podstawie programu zapisanego w pamięci. Podstawową różnicą między obydwoma typami maszyn jest to, że maszyna analogowa wykonuje działania na funkcjach czasu (sygnałach), natomiast maszyna cyfrowa na liczbach. Druga różnica wynika ze sposobu działania maszyn oraz programowania. W maszynie analogowej wszystkie operacje są wykonywane jednocześnie. Jeżeli program zawiera np. kilka operacji dodawania, to każda z nich jest wykonywana za pomocą innego układu operacyjnego, a więc obliczenia są wykonywane równolegle. W maszynie cyfrowej jest tylko jeden arytmometr, jeżeli jest kilka operacji dodawania, są one wykonywane kolejno, jedna za drugą, a więc obliczenia w maszynie cyfrowej są wykonywane szeregowo. Fakt ten wyjaśnia, dlaczego maszyny analogowe są znacznie szybsze niż maszyny cyfrowe. ”

adsblog.pl

Automatyka

Z jakim najprostszym układem regulacji automatycznej można się spotkać w życiu codzien­nym?

Z jakim najprostszym układem regulacji automatycznej można się spotkać w życiu codziennym?