- •1. Мета лабораторної роботи
- •2. Короткі теоретичні відомості
- •3. Експериментальна частина
- •4. Обробка експериментальних даних.
- •1. Мета роботи
- •2. Короткі теоретичні відомості
- •2.1. Мостові вимірювальні кола
- •2.2. Компенсаційні вимірювальні кола
- •3. Опис лабораторної установки
- •4. Порядок виконання лабораторної роботи
- •4.1. Вивчення і дослідження роботи електронного автоматичного моста типу ксм.
- •4.2. Вивчення електронного автоматичного компенсатора типу ксп і дослідження його роботи.
- •4.3. Вивчення електронного приладу типу ксд з диференційно-трансформаторною схемою і дослідження його роботи
- •5. Обробка результатів лабораторної роботи
Міністерство освіти і науки України
Національний університет водного господарства та природокористування
Кафедра електротехніки та автоматики
Лабораторна робота №14
на тему:
„Дослідження логічних елементів”
Виконав: студент 4 курсу 1 групи
Ярмолюк А .М
Перевірив: доц. Данченков Я.В.
Рівне-2011
Мета роботи
Вивчити будову і принцип роботи безконтактних логічних елементів на інтегральних мікросхемах. Навчитись розпізнавати основні логічні функції на базових логічних елементах (АБО, І, НІ).
Для опису законів функціонування комбінційних електронних схем в цифрових пристроях використовують математичний апарат двійкових функцій. Змінні х1, х2, ...хn і функція від них f(х1, х2, ...хn) називаються двійковими (або булевими), якщо вони можуть приймати тільки два значення: 0 і 1. Символ "0" відповідає низькому рівню - відсутність сигналу. Символ "1" відповідає високому (максимальному) рівню - сигнал є.
Люба булева функція може бути задана таблицею її значень в залежності від значень аргументів.
Елементарні логічні операції над двійковими змінними можуть виконуватися електронними схемами, які називаються логічними елементами.
Розглянемо принципові електричні схеми деяких логічних елементів:
-
Логічна функція АБО (диз'юнкція - логічне додавання) f(х1, х2)= х1 х2 реалізується простою електричною схемою на напівпровідникових діодах (мал. 1) і видає на виході сигнал тоді, коли є сигнал на одному або на всіх входах.
-
Логічна функція І (кон'юнкція - логічне множення) f(х1, х2)= х1 х2 реалізується простою електричною схемою на напівпровідникових діодах (мал. 2) і видає на виході сигнал тоді, коли є сигнал на входах одночасно.
-
Логічна функція заперечення НІ f(х)= . Електрична схема, яка виконує логічну функцію заперечення НІ приведена на інверторі - мал. 3 і таб. 3.
Побудова сучасних логічних елементів базується на мікромодульній технології, тобто зменшенні до максимуму розмірів об'єму, енергетичних затрат напівпровідникових елементів та збільшенні інтеграції інформації і модулях. Модульна інтеграція дає різну модифікацію сучасних мікросхем, які собою являють закінчені і незакінчені електронні пристрої, що мають в , собі активні і пасивні елементи.
В залежності від технології виконання логічних елементів, інтегральні елементи можуть бути різних модифікацій:
потенціальні елементи діодно-транзисторної логіки - ДТЛ;
потенціальні елементи резисторно-транзисторної логіки - РТЛ;
потенціальні елементи транзисторно-транзисторної логіки - ТТЛ;
потенціальні елементи транзисторної логіки з емітерними звзками - ТЛЕЗ.
Логічні елементи "АБО", "І", "НІ", на інтегральних схемах показані на пристроях - мал. 4,5.
Порядок виконання
Вхідна величина Х1;Х2 - приймає значення логічного "0" і "1" і задається тумблерами Х1; Х2, розміщеними внизу пристрою з індикацією ламп.
Вихідна величина Y знаходиться.
Для вимірювання логічного 0,1 використовується логічний індикатор, а для вимірювання їх потенціалів - вольтметр.
1. Дослідження схеми - АБО; І; НІ (Мал. 1, 2, 3)
а) На вхід подати значення Х1; Х2 згідно логіки (0, 1), приведеної в таблицях, і виміряти логічним індикатором (0,1) значення Y.
б) Аналогічно заміряти потенціали Х1; Х2; Y вольтметром і записати в таку ж таблицю.
2. Дослідження схеми – АБО- НІ; І-НІ (Мал. 4, 5) по методиці п.1.
Зібрати схеми мал. 4, 5 (вихідні схеми мал. 1,2 з'єднати з входом схеми мал. 3).
3. Дослідження схеми - І, І, АБО, на мал. 4, 5, 6, 8 по методиці п. 1.
4. Таблиці математичної логіки, потенціал Y і всі досліджувані схеми привести в звіті.
Х1
Х2 Y
0
0
1
0
0
1
1
1
Х1
Х2 Y
0
0
1
0
0
1
1
1
Х Y
0
1
Мал. 3
Х1
Х2 Y
0
0
1
0
0
1
1
1
Мал. 4
Х1 |
Х2 |
Y |
|
0 |
0 |
|
|
1 |
0 |
|
|
0 |
1 |
|
|
1 |
1 |
|
|
Мал. 5
Висновок.
Міністерство освіти і науки України
Національний університет водного господарства та природокористування
Кафедра електротехніки та автоматики
Лабораторна робота №7
на тему:
„Дослідження об’єкту регулювання”
Виконав: студент курсу групи
Перевірив: доц. Данченков Я.В.
Рівне-2011
1. Мета лабораторної роботи
1.1. Вивчити методику експериментального дослідження статичних і динамічних характеристик об’єкту регулювання.
1.2. Навчитись експериментально визначити основні параметри об'єкту.
2. Короткі теоретичні відомості
Об’єктами автоматичного регулювання називають машини, апарати, технологічне обладнання або їх - сукупність, яким потрібна спеціально організована зовнішня дія для їх функціонування за заданим алгоритмом. В загальному вигляді об’єкт автоматизації характеризується функціональною залежністю між вихідною Хвих і вихідною Хвх фізичними величинами при наявності збурення і завади F.
Мал. 2.1. Схематичне зображення об’єкту автоматичного регулювання
Вихідна величина Хвих характеризує стан регульованого параметру /температура, тиск, рівень, густина, концентрація, вологість і інше/ об'єкту. Вхідна величина Хвх характеризує кількість енергії чи речовини, яка необхідна для забезпечення заданого значення регульованого параметру з врахуванням дії збурення F і завади f , які обумовлюють зміну регульованого параметру - це зміна навантаження об'єкту, втрати енергії, сировини за рахунок порушення герметичності і інше. До завад відносять дію не передбачуваних зовнішніх факторів, наприклад, зміна температури оточуючого середовища, зміни напрямку і швидкості вітру, зміни вологості і таке інше.
Кількісно Хвх формується спеціальними самодіючими засобами керування - регуляторами.
Властивості об’єктів автоматичного регулювання /ОР/ описуються певними рівняннями в статичному /статична характеристика/ динамічному /перехідна характеристика/ режимах. Статична характеристика об'єкту являє собою залежність в усталеному режимі при постійному збуренні. Якщо ця залежність лінійна, то статична характеристика описується лінійним рівнянням
(2.1)
де К - коефіцієнт перетворення.
Якщо статична характеристика нелінійна, то при малих відхиленнях вихідної величини може бути лінеаризована, тоді
(2.2)
Перехідна характеристика об'єкту являє собою графік зміни вихідної /регульованої/ величини Хвих в часі, якщо на вхід подається дія одиничної функції Хвх=1(t). Загальний вигляд перехідних характеристик для типових об’єктів наведено на мал. 2.2.
З перехідної характеристики об’єкту визначають важливий параметр – сталу часу Т , яка характеризує інерційні властивості об’єкту. Стала часу Т характеризує час, за який вихідна величина Хвих досягла би нового усталеного значення, якби швидкість зміни була постійною. Практично Т дорівнює часу, який відсікає на осі проекція дотичної до перехідної характеристики між лініями Хвих при t=0 і Хвих при t=∞ в момент зміни /стрибка/ вхідної величини /мал. 2.2а/ або до точки перегину /мал. 2.2б і в/.
Якщо вхідна величина змінюється стрибком від Хвх=0 до номінального значення Хвх.ном, то таку перехідну характеристику називають кривою розгону /мал. 2.2./. З кривої розгону визначають час розгону об’єкту τр, транспортне τтр, перехідне τп, і повне τз запізнення, а також сталу часу Т.
Методику визначення τр, τтр, τп, τз і Т показано на мая. 2.2. Перехідний процес вважається закінченим, якщо Хвих = 0,97Хвих.уст.
Динамічні властивості об’єкту описуються диференційними рівняннями, передаточними функціями і частотними характеристиками, які в лабораторній роботі не розглядаються і вивчаються а теоретичному курсі.
Технологічний процес в об’єкті регулювання завжди зв’язаний з притоком, накопиченням, перетворенням і витратою енергії або речовини.
Здатність об’єкту до накопичення енергії чи речовини називають акумулюючою здатністю і її оцінюють коефіцієнтом ємності об’єкту Кс, який дорівнює кількості енергії чи речовини, що вводиться а об’єкт для зміни керованого параметру на одиницю його вимірювання.
Соб – ємність об’єкту;
Хвих.зд - задане значення керованого або регульованого параметру.
Мал. 2.2 Криві розгону об’єктів. а- інерційний об’єкт без запізнення; б- інерційний об’єкт із перехідним запізненням; в- інерційний об’єкт із перехідним і транспортним запізненням.