Основные понятия автоматики
Структура и назначение систем автоматики и телемеханики. Измерительные преобразователи и датчики. Конструкция и устройство светодиодов. Приемники излучения фотоэлектрических датчиков. Измерение высокочастотных и быстроизменяющихся транспортных нагрузок.
Рубрика | Транспорт |
Вид | лекция |
Язык | русский |
Дата добавления | 25.07.2015 |
Размер файла | 6,6 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Фоторезистор состоит из светочувствительного слоя полупроводника толщиной около микрометра, нанесенного на стеклянную или кварцевую пластинку. Токосъемные электроды выполнены с применением драгоценных металлов. При внутреннем фотоэффекте под действием светового потока в полупроводнике появляются дополнительные свободные электроны, благодаря чему увеличивается электропроводность, а сопротивление фоторезистора уменьшается.
Рис. 1.20 Конструкция фотоэлементов (а,б,в,г) и спектральные характеристики
Промышленностью выпускаются фоторезисторы типов СФ, ФР, ФС различных модификаций. В них используются полупроводниковые материалы: сернистый кадмий, сернистый свинец, германий, индий и др.
На рис. 1.17, б, в, г показан внешний вид некоторых фоторезисторов, а на рис. 1.17,д- спектральные характеристики фоторезисторов из некоторых полупроводниковых материалов. По вертикальной оси отложена чувствительность в относительных единицах, а по горизонтальной -длина волны монохроматического (т. е. определенного цвета) светового потока. Вид кривой (острый пик или пологая вершина) зависит и от технологии изготовления полупроводникового материала.
Надо отметить, что чувствительность схем с фоторезисторами во много раз больше, чем схем с фотоэлементами. Например, фоторезистор типа СФЗ-2А имеет в освещенном состоянии ток в 3 мА. При отсутствии света и напряжении на фоторезисторе через него протекает ток в 2 мкА. Таким образом, кратность изменения сопротивления может достигать 3 * 10-3/(2 * 10-6) = 1500.
Для автоматического измерения фоторезисторы используют чаще всего в мостовой схеме. К недостаткам фоторезисторов следует отнести их инерционность. Она заключается в том, что при освещении фоторезистора фототок не сразу достигает своего конечного значения, а при прекращении освещения ток снижается до первоначального значения также не мгновенно, а по истечении определенного времени. Постоянная времени фоторезисторов составляет десятые и сотые доли секунды. Еще один недостаток фоторезисторов - зависимость сопротивления от температуры.
Фотодиодами называются полупроводниковые приборы, основанные на внутреннем фотоэффекте и использующие одностороннюю проводимость перехода.
Промышленностью выпускаются фотодиоды типа ФД различных модификаций. В качестве материала чувствительного слоя используются германий, кремний, селен. На рис. 1.18, а, б показаны конструкции некоторых фотодиодов, на рис. 1.18, в - его устройство. На металлическую пластинку 1 наносится слой полупроводника 2, поверх которого осаждается полупрозрачная пленка золота 3. Между золотой пленкой и полупроводником создается запирающий слой. Поверх пленки 3 накладывается защитный слой прозрачного лака 4. С внешней цепью фотодиод соединяется с помощью выводов, одним из которых является контактное металлическое кольцо 5.
Рис. 1.21 Конструкция и устройство светодиодов
При замыкании фотодиода на сопротивление нагрузки по внешней цепи потечет ток, зависящий от светового потока. Такой режим работы фотодиода называется фотогальваническим. В этом режиме фотодиод непосредственно преобразует энергию света в электроэнергию. Чувствительность фотодиода к суммарному световому потоку при коротком замыкании селеновых фотоэлементов довольно велика и составляет 0,5 мА на 1 лм. При увеличении внешнего сопротивления в цепи фотодиода его чувствительность падает. Инерционность фотодиодов примерно на порядок меньше, чем у фоторезисторов. Фотодиоды чаще используются не для целей автоматического измерения, а в схемах фотореле. Для этих же целей используются и фототранзисторы, совмещающие свойства фотодиода и усилительного транзистора.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Станционные устройства автоматики и телемеханики. Характеристика станции, разработка маршрутизации. Расчет капиталовложений на оборудование участковой станции запроектированными устройствами автоматики и телемеханики, определение штата их содержания.
курсовая работа [23,0 K], добавлен 30.08.2008Аналитический обзор систем автоматики, телемеханики на перегонах магистральных железных дорог, линий метрополитенов. Функциональные схемы децентрализованных систем автоблокировки с рельсовыми цепями ограниченной длины. Управление переездной сигнализацией.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 04.10.2015Выбор системы кабельной магистрали, организация связи и цепей железнодорожной автоматики по кабельной магистрали. Оборудование для телемеханики и связи, выбор трассы прокладки кабельной линии, устройство ее переходов. Сметный расчет кабельной магистрали.
курсовая работа [132,9 K], добавлен 11.01.2011Оборудование железнодорожной станции устройствами электрической централизации, расстановка светофоров на станции, охранные стрелки и негабаритные участки. Установка устройств автоматики и телемеханики, аппаратов управления передвижениями на станции.
курсовая работа [364,2 K], добавлен 01.02.2012Классификация, маркировка, характеристики и устройство реле систем железнодорожной автоматики. Принцип действия и эксплуатационно-технические требования к параметрам электромагнитного реле. Особенности нейтральных, поляризованных и импульсных реле.
реферат [1,5 M], добавлен 14.12.2012Внедрение средств контроля и диагностики для перехода на прогрессивные ремонтно-восстановительные методы обслуживания аппаратуры. Средства железнодорожной автоматики инфраструктуры для обеспечения централизации управления перевозочным процессом.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 28.03.2009Исследование принципиальной схемы блочной системы электрической централизации для промежуточных станций. Характеристика электрической централизации, системы железнодорожной автоматики, осуществляющей управление движением поездных единиц на станциях.
контрольная работа [20,9 K], добавлен 24.10.2011Выбор типа и емкости магистрального кабеля, распределение цепей по четверкам. Определение трассы прокладки кабеля. Защита устройств автоматики и телемеханики от перенапряжений. Расчет влияний сети на станционные сети. Организация связи и цепей автоматики.
курсовая работа [54,5 K], добавлен 03.03.2014Устройство контроля и запирания стрелок и семафорных переводных станков - стрелочные замки системы Мелентьева. Системы Наталевича: контроль правильности приготовления маршрута и запирание стрелок замками Мелентьева. Недостатки и достоинства системы.
реферат [85,8 K], добавлен 18.04.2009Датчики массового расхода воздуха, положения дроссельной заслонки. Назначение датчика температуры охлаждающей жидкости. Регулятор давления топлива. Клапаны продувки адсорбера, бензонасос. Методика проверки датчиков фазы и положения коленчатого вала.
курсовая работа [1,9 M], добавлен 17.12.2009