32.Усилительные устройства
Усилительные устройства в системах
автоматики служат для усиления сигнала рассогласования по мощности или напряжению
до величины, необходимой для управления исполнительными устройствами.
В системах автоматики применяются
все типы усилителей — неэлектрические и электрические
усилители. К неэлектрическим
относятся механические, гидравлические и
пневматические усилители, а
к электрическим —
электронные, полупроводниковые, ионные,
магнитные, электромашинные усилители. При выборе усилителя учитывается
мощность входного и выходного сигналов, т. е. оценивается требуемый
коэффициент усиления по мощности. Кроме того, оцениваются параметры
источника сигнала — измерительное] схемы (выходное
сопротивление , значение остаточного напряжения и
т.п.) и параметры нагрузки (характер нагрузки, входное сопротивление, потребляемая мощность и т. п.). К усилителям в системах автоматики
предъявляются следующие требования: постоянная времени должна быть
минимальной, характеристика должна быть близка к линейной, зона
нечувствительности не должна превышать
допустимую.
Таблица 1
Класс усилителя |
Вид усилителя |
Коэффициент усиления по мощности |
Постоянная времени, с |
Электронные ламповые |
Постоянного тока Переменного |
|
|
Полупроводниковые |
Постоянного тока Переменного |
|
|
Магнитные |
С выходом на постоянном токе С выходом на переменном токе |
|
|
Электромашинные ЭМУ |
Обычный генератор Генератор с самовозбуждением ЭМУ с поперечным
полем |
|
10-10 |
Гидравлические |
Дроссельные Струйные |
|
|
Пневматические |
Дроссельные Струйные |
|
|
В табл. 1 приведены основные
характеристики некоторых классов усилителей. Выбор
того или иного усилителя для системы автоматического
управления обусловлен типами измерительного и исполнительного устройств. Если для управления
исполнительным устройством необходим сигнал переменного тока, а
измерительное устройство работает на постоянном токе, то в
усилительное устройство включается модулятор. Примером простейшего модулятора
является вибропреобразователь, работа которого
рассмотрена выше при описании принципа действия автоматического
потенциометра.
В системах автоматизированного привода
конечным каскадом усилительного устройства является
усилитель мощности. При управлении
двигателем в качестве усилителя мощности часто используются электромашинные или магнитные усилители. При этом в схему усилителя включается демодулятор.
Демодулятор преобразует
сигнал переменного тока в сигнал постоянного тока, который питает обмотки управления
двигателя. Поэтому усилительные устройства не только усиливают сигнал, поступающий с измерительного устройства, но и преобразуют
его для управления исполнительным
устройством.