Читальный зал -->  Пневматические приборы низкого давления 

1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

специальном языке, заведено в верхнюю мембранную камеру, то коэффициент усиления с = 1, т. е. выходное давление равно входному. Этот вид отрицательной обратной связи был применен и в вышеописанных суммирующих звеньях.

На фиг. 1.23 показана характеристика такой системы. Благодаря действию отрицательной обратной связи достигается очень хорошая линейность. Система обладает высокой стабильностью, нечувствительна к вибрациям и почти полностью не зависит от окружающего давления.

Оба примера наглядно поясняют значение отрицательной обратной связи. В первом случае, когда отрицательная обратная связь почти полностью отсутствует, достигается 100-кратное усиление. После включения отрицательной обратной связи коэффициент усиления становится равным 1. Таким образом, отрицательная обратная связь действует в известном смысле как трение. Чем сильнее ее действие, тем меньше коэффициент усиления всего устройства.

Вернемся к примеру с аптекарскими весами.

Если мы хотим отвесить какое-то количество вещества, то сначала кладем гирю на чашку весов. Рычаг выходит из равновесия. На другую чашку весов кладем такое количество вещества, которое необходимо, чтобы рычаг снова пришел в равновесие. Если весы хорошо протарированы и плечи рычага имеют одина?;овую длину, то равновесие наступит в том случае, если вес гири станет равным весу сравниваемого с ней груза. Вес гири будет создавать весу груза равное противодействие. Если же плечо рычага с грузом сделать в 100 раз длиннее плеча рычага с гирей, то противодействие гири соответственно уменьшится в 100 раз, или, другими словами, действие силы отрицательной обратной связи будет уменьшено в 100 раз и для обеспечения равновесия следует взять гирю в 100 раз тяжелее сравниваемого с ней груза.

Таким образом, коэффициент усиления весов будет равен 100: 1.

Мы сравнили мембрану пневматического решающего усилителя с рычагом, и это сравнение вполне себя оправдывает. Если, например, действие отрицательной обрат-

ной связи с противоположной стороны мембраны будет уменьшено на /юо, следует на Vioo уменьшить рычаг со стороны отрицательной обратной связи. Таким образом, мы просто достигаем изменения действия отрицательной обратной связи путем изменения соотношения рычагов, и при решении многих технических задач идут именно таким путем. Однако существует и другой, лучший путь.

Если без отрицательной обратной связи достигается стократное усиление, а с полностью включенной отрицательной обратной связью удается получить передачу в масштабе 1 : 1, то включение слабой отрицательной обратной связи связано с соответствующим увеличением коэффициента усиления.

Повысить выходное давление усилителя можно при помощи простой схемы делителя давления, включенного в линию отрицательной обратной связи. При этом соответствующее увеличение давления выходного вычислительного звена достигается за счет понижения давления отрицательной обратной связи. Так как действие отрицательной обратной связи можно плавно изменять от положения полного ее включения до полного ее выключения, то коэффициент усиления с можно устанавливать в пределах от 1 до 100.

В канал отрицательной обратной связи можно ввести делитель давления, который по своей схеме аналогичен электрическому делителю напряжения. При этом между двумя проточными сопротивлениями происходит падение давления.

Устанавливающееся между двумя проточными сопротивлениями давление заводится в камеру отрицательной обратной связи.

Рассмотрим фиг. 1.21,е. Если дроссель 2 полностью закрыт, то давление за дросселем уменьшаться не будет. Тогда действие отрицательной обратной связи будет наиболее полным и коэффициент усиления с~1. Если дроссель 2 полностью открыть, то отрицательная обратная связь действовать не будет и коэффициент усиления с 100. При этом, чтобы установить любое значение усиления между 1 и 100, достаточно плавно изменять проточное сопротивление в границах от О дооо. В качестве проточного сопротивления в канале отрицательной об-

ратной связи применяется обычно ламинарное сопротиз-ление, которое весьма надежно и может быть точно отрегулировано.

Чтобы :не утратить те преимущества, которые обеспечивает отрицательная обратная связь при усилении низких давлений, не следует превышать 30-кратного усиления, так как в области больших коэффициентов усиления настройка становится грубой и поэтому ненадежной.

20

О; *

10 -

Фиг.

5 W /5

Дросселирование

1.24. Типичная тарировочная кривая дросселя усилителя.

В качестве нижнего предела можно принять 1,5-краг-ное усиление, которое еще достаточно хорошо устанавливается. Следует выбирать значения коэффициентов усиления в диапазоне от 1,5 до 30. Установочные значения настроечного дросселя легко протарировать опытным путем в значениях коэффициента усиления. Типичная тарировочная кривая показана на фиг. 1.24.

На фиг. 1.21,г показано, как можно выполнить деление на постоянный коэффициент с помощью уже известной схемы делителя давления. Наиболее простой является схема делителя давления, построенная а двух проточных сопротивлениях. Однако здесь происходит потребление энергии.

В некоторых случаях давление, iKOTopoe необходимо разделить, настолько слабо по мощности, что применение схемы делителя давления невозможно или нецелесообразно. Тогда можно применить вычислительную схему, показанную на фиг. 1.21,d, при этом входная величина Xg совершенно не расходуется по мощности и делится на коэффициент с. Наряду с показанными на фиг. 1.21, г и д схемами имеется много других возможных вариантов схем. Делитель давления является основным элементом схем,- которые предназначены для реализации операции деления на постоянный коэффициент.

8.3, Возведение в степень и извлечение корня

При описании проточных сопротивлений говорилось о физических свойствах ламинарных и турбулентных дросселирующих органов. Теперь мы расскажем об их практическом применении.

Расход воздуха Q, протекающего через ламинарное сопротивление, линейно зависит от перепада давлений Ар на этом сопротивлении, т. е. Q = сАр. Расход воздуха через турбулентное сопротивление увеличивается пропорционально ко рню квадратному из перепада давлений Ар, т. е. Q =с)Лр. Если в линию включить ламинарный и турбулентный дроссели так, что через оба дросселя будут протекать одинаковые расходы, то получится удобное устройство для извлечения корня или для возведения в степень.

На фиг. 1.25, а показана основная схема для извлечения квадратного корня, которая может быть применена в том случае, Jcли имеется трубка для отбора давления из линии измерения. После включения решающего усилителя можно извлекать квадратный корень из измеряемой величины без потери мощности (фиг. 1.25, б).

Если величину необходимо возвести в квадрат, то может быть применена аналогичная схема, правда, при этом необходимо поменять местами сопротивления (фиг. 1.25,в). Если входной сигнал по условиям работы не должен терять энергию или его энергия мала, то для возведения в квадрат необходимо применить решающий усилитель (фиг. 1.25,г).

Блок-схем о

It II >

Вычислительная операция

>о с1/Хе-Ха = с1/лр

ff IP

Xo c,.C2-Xe2

Фиг. 1.25- Схемы вычислительных звеньев для возведения в степень и извлечения корня.

Регулятор

При возведении в степень и извлечении корня следует тщательно подбирать находящиеся в линии дроссели. Так как сопротивление турбулентных дросселей в общем значительно меньше сопротивления ламинарных, то их не следует включать для совместной работы без предварительной подгонки. Величину турбулентных сопротивлений надо увеличить, а ламинарных уменьшить. В связи с тем что диаметры отверстия турбулентных сопротивлений не должны быть меньше, а диаметры капилляров ламинарных сопротивлений больше 0,5 мм, целесообразно включать последовательно несколько турбулентных сопротивлений и параллельно несколько ламинарных. Таким способом можно легко осуществить подбор сопротивлений н не попасть в промежуточную область (между турбулентным и ламинарным режимами течения).

Правда, 1при этом трудно осуществлять плавное изменение сопротивления, что бывает необходимо, если в равенствах XcYXg и ХсХ/ коэффициент с должен быть переменным. Однако это положение, обусловленное тем, что при возведении в степень и извлечении корня сопротивления должны быть постоянными, может быть легко исправлено, если выход Х завести на вход решающего усилителя, коэффициент усиления которого изменяется в широких пределах. При этом действие второго решающего усилителя будет сводиться не только к усилению давления, но и к усилению мощности. Это обстоятельство особенно ценно, потому что выходная мощность прибора для извлечения квадратного корня и возведения в степень вследствие наличия больших сопротивлений сравнительно мала. Поэтому во многих случаях, особенно когда необходимы длинные линии передач, нужно иметь промежуточное усиление. На фиг. 1.25,5 и е показаны вычислительные схемы для извлечения квадратного корня и возведения в квадрат с включенным решающим усилителем для усиления по давлению и по

МОЩНОСТИ.

8.4. Апериодические звенья

Для устранения вредных запаздываний в объектах регулирования используют апериодические звенья. Апериодические звенья необходимы также для выполнения

1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

ООО «Мягкий Дом» - это Отечественный производитель мебели. Наша профильная продукция - это диваны еврокнижка. Каждый диван можем изготовить в соответствии с Вашими пожеланияи (размер, ткань и материал). Осуществляем бесплатную доставку и сборку.



Звоните! Ежедневно!
 (926)274-88-54 
Продажа и изготовление мебели.

Копирование контента сайта запрещено.
Авторские права защищаются адвокатской коллегией г. Москвы.