Всего на сайте:
166 тыс. 848 статей

Главная | Электроника

Описание работы электрических схем  Просмотрен 161

Варианты заданий

Описание работы электрических схем

Вариант № 1

Вариант № 2

Вариант № 3

Вариант № 4

Вариант № 5

 

Составление электрических схем по описанию

Вариант №6. Выключатель SB1 - включение схемы, выключатель SB2 - отключение схемы цепи постоянного тока, в которой установлены: сигнальная лампа HL1, реле времени К1 с задержкой при срабатывания. К1 включает контактами К1.1 однофазный двигатель переменного тока М.

Вариант №7. Контакт с механической связью S1 замыкает цепь управления, в которой имеется реле задержки по времени - К1. Контакт К1.1 включает сигнальную лампу HL1 в отдельной цепи ~ 220В.

Вариант №8. Цепь управления постоянного тока, состоящая из реле времени К1 управляющего нормально разомкнутым контактом Kl.1, включающим цепь с реле времени К2, которое в свою очередь управляет нормально разомкнутым контактом К2.1, включающим сирену.

 

 

Содержание отчёта

1. Название и цель лабораторной работы.

2. Условные графические и буквенные обозначения по таблице 1.1.

3. Описание принципа действия, предложенного по варианту, принципиальной электрической схемы (по аналогии с описанием к рис.1.1.).

4. Нарисовать принципиальную электрическую схему, следуя предложенному по варианту описанию.

 

Контрольные вопросы

1. Нарисовать и расшифровать условные обозначения элементов названных преподавателем.

2. Объяснить принцип места расположения обмоток реле и их контактов в изображениях принципиальных схем.

3. Объяснить разницу в устройстве между выключателями и тумблерами, а также разницу в их маркировке.

 

Лабораторная работа №2
Исследование характеристик фотодатчиков систем автоматики и работы транзисторного фотореле

 

Цель работы: исследование вольтамперных характеристик фотодатчиков и принципа работы фотореле.

 

Теоретические сведения

Фотоэлемент (ФЭ) – электровакуумный диод, в стеклянном баллоне которого установлены фотокатод и анод. Один из конструктивных вариантов представлен рис. 2.1. Фотокатодом (далее К.) является чувствительный к излучениям полупроводниковый слой, которым покрыто более половины внутренней поверхности баллона. Анод (далее А.) имеет вид проволочного кольца, сетки либо рамки. Внешние электроды, укрепленные на баллоне, выполняются в виде полых цилиндров (как показано на рисунке 2.1) или в виде металлических штырей, запрессованных в изоляционном цоколе. Один из них электрически соединен с К., другой с А..

Рисунок 2.1 – Фотоэлемент При включении ФЭ "+" на К., "-" на А. и освещении светочувствитель­ного слоя катода, фотоны, сталкиваясь с поверхностными электронами, увеличивают их кинетическую энергию. Это позволяет электронам отрываться с поверхности вещества.
 

После этого на них начинает действовать ускоряющее электрическое поле, заставляющее их двигаться к А.. Между К. и А. будет иметь место упорядоченный поток электронов, то есть электрический ток. Таким образом, цепь замыкается.

Фотоэлементы подразделяются на вакуумные и газоразрядные. Для увеличения светочувствительности газоразрядные ФЭ заполняют инертными газами. В этом случае при движении электронов от К. к А. они ионизируют молекулы газа. Ионы, притягиваясь к К., выбивают из него вторичные электроны, увеличивая их количество в потоке от К. к А.

Фоторезистор (ФР) – фотоприемник, принцип действия которого основан на явлении внутреннего фотоэффекта, когда при освещении поверхности светочувствительного проводника фотоны высвобождают поверхностные электроны, которые в свою очередь не покидают вещество, а уходят в неосвещенный слой, увеличивая тем самым его токопроводящие свойства (снижая сопротивление). Применения фоторезисторов разнообразны, столь же разнообразно и их конструктивное исполнение. Типичная конструкция фоторезистора в разрезе показана на рис. 2.2.

Рисунок 2.2 – Фоторезистор Чувствительный к излучениям слой 1 прикреплен к изоляционной пластине 2. На краях фотослоя смонтированы токоведущие электроды 3. Вся сборка помещена в корпус 4. Для защиты от атмосферных воздействий верхняя поверхность фотослоя покрывается прозрачным лаком. Активный слой выполняется в виде монокристаллических или поликристаллических пленок и таблеток.
 

Фотодиод (ФД) – фотогальванический приёмник, устройство показано на рис. 2.3,а. С кремниевой пластиной n-типа сплавлена таблетка с
р-проводимостью. Между ними образован р-n переход. К обеим частям кристалла присоединены металлические выводы, корпус с прозрачным «окном» (на рисунке не показан) защищает его от неблагоприятных воздействий. ФД могут работать в двух режимах: в фотогальваническом (фотогенераторном) рис. 2.3,б и фотодиодном рис. 2.3,в.

Рисунок 2.3 – Устройство фотодиода (а) и режимы его работы:
фотогальванический (б) и фотодиодный (в)

 

В фотогенераторном режиме работы (2.3,б) при освещении переходного слоя р и n -областей, кванты света, поглощаясь, увеличивают энергию отдельных электронов, что позволяет им разрывать межатомные связи в кристалле. В результате с обеих сторон перехода образуются свободные электроны и дырки. Поле р-n перехода сортирует возникшие носители: электроны переходят в область с n-проводимостью, а дырки в область с
p-проводимостью. В результате область n заряжается отрицательно, а область р положительно. По нагрузке RH потечет ток IС, зависящий от собственной ЭДС, генерируемой таким образом ФД. КПД современных ФД 7...10%.

При работе в фотодиодном режиме к ФД прикладывается обратное напряжение (рис. 2.3,в) При этом р-n переход увеличивает свое сопротивление и в цепи ток отсутствует. При освещении запорного слоя образующиеся свободные электроны и дырки под действием ускоряющего электрического поля обратного напряжения способны преодолеть зону р-п перехода, и в цепи потечёт ток Iвн.

Использование фотодиодов на примере транзисторного фотореле

Рисунок 2.4 – Транзисторное фотореле В схеме фотореле с фотодиодом (ис­пользуемой и в лабораторной установке) в качестве промежуточного усилителя применён полупроводниковый усилитель на транзисторе Tp1, в коллекторную цепь которого включена катушка поляризованного реле P1.
 

При затемнении фотодиода ФД2, включённого в цепь в непроводящем направлении, его сопротивление велико и транзистор Tp1 заперт.При освещении ФД2 его сопротивление в непроводящем направлении уменьшается во много раз, что обуславливает возникновение тока в цепи базы, и транзистор отпирается, возникающий ток в цепи коллектора обеспечивает срабатывание реле Р1 (контакт КР1 замыкается), и лампочка Л1 загорается.

 

 

Предыдущая статья:ИЗОТЕРАПИЯ. Глава вторая 15 страница Следующая статья:Описание лабораторной установки
page speed (0.0121 sec, direct)