Презентация на тему "Информационные устройства и системы в мехатронике"

Содержание

• 
  Слайд 1
  

  ИНФОРМАЦИОННЫЕ УСТРОЙСТВА И СИСТЕМЫ В МЕХАТРОНИКЕ

• 
  Слайд 2
  

  Л И Т Е Р А Т У Р А Маругин А.П. Элементы систем автоматики : Конспект лекций. – Екатеринбург: Изд-во УГГУ, 2006. – 219 с. Воротников С.А. Информационные устройства робототехнических систем: Учеб. пособие. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2005. – 384с. Системы очувствления и адаптивные промышленные роботы / В.Б.Брагин, Ю.Г.Войлов, Ю.Д.Жаботинский и др.; Под общ. Ред. Е.П.Попова, В.В.Клюева. – М.: Машиностроение, 1985. – 256с. Терехов В.М. Элементы автоматизированного электропривода : Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1987. -224 с. Арменский Е.В., Фалк Г.Б. Электромеханические устройства автоматики. Учебное пособие – Московский государственный институт электроники и математики (МИЭМ) : М., 2002, - 214 с. Шохин В.В. Элементы систем автоматики: конспект лекций. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорского гос. ун-та, 2012. – 133с.

• 
  Слайд 3

  Функциональная схема и условное обозначение операционного усилителя

• 
  Слайд 4

  Расчетная схема ОУ

• 
  Слайд 5

  Основные соотношения для ОУ

  Для инвертирующего входа ОУ На основании этих уравнений можно получить Приняты допущения

• 
  Слайд 6
  

  Для прямого входа На основании представленных уравнений можно получить

• 
  Слайд 7

  Передаточные функции ОУ

  По инвертирующему входу По неинвертирующему (прямому) входу

• 
  Слайд 8

  П-регулятор

• 
  Слайд 9

  И -регулятор

• 
  Слайд 10

  ПИ -регулятор

• 
  Слайд 11
  
• 
  Слайд 12

  Вторая схема ПИ -регулятора

• 
  Слайд 13

  ПД -регулятор

• 
  Слайд 14

  Вторая схема ПД -регулятора

• 
  Слайд 15

  Характеристики для второй схемы ПД -регулятора

• 
  Слайд 16

  ПИД -регулятор

• 
  Слайд 17

  Характеристики ПИД -регулятора

• 
  Слайд 18

  Апериодическое звено (А-регулятор, фильтр)

• 
  Слайд 19

  Характеристики А -регулятора

• 
  Слайд 20

  Ограничитель напряжения с использованием стабилитронов

• 
  Слайд 21

  Транзисторная схема ограничения напряжения

• 
  Слайд 22

  Ограничитель напряжения с использованием двух ОУ

• 
  Слайд 23

  Компараторы

• 
  Слайд 24

  Прецизионный выпрямитель

• 
  Слайд 25
  

  При положительной полуволне напряжения При отрицательной полуволне напряжения

• 
  Слайд 26

  Фазочувствительный выпрямитель

• 
  Слайд 27

  Точный аналоговый ключ

• 
  Слайд 28

  Задатчик интенсивности (интегро-задающее устройство)

• 
  Слайд 29

  Диаграммы напряжений для ЗИ

• 
  Слайд 30

  Цифроаналоговый преобразователь (ЦАП)

• 
  Слайд 31
  
• 
  Слайд 32

  Электрическая схема ЦАП

• 
  Слайд 33
  

  Первая строка: A, B, C и D– замкнуты на общую точку, следовательно . Вторая строка: B, C и D – замкнуты на общую точку, а А – подключен к источнику опорного напряжения, тогда . Седьмая строка: .

• 
  Слайд 34

  ЦАП с матрицей R-2R

• 
  Слайд 35

  Аналого-цифровой преобразователь (АЦП)

• 
  Слайд 36

  АЦП с динамической компенсацией (АЦП последовательного счета)

• 
  Слайд 37

  АЦП интегрирующего типа

• 
  Слайд 38

  Диаграмма преобразования для АЦП интегрирующего типа

• 
  Слайд 39

  АЦП последовательного приближения

• 
  Слайд 40

  Фрагмент блок-схемы алгоритма

• 
  Слайд 41

  Датчики тока

• 
  Слайд 42

  Датчик тока на основе измерительных трансформаторов тока

• 
  Слайд 43

  Датчик напряжения

• 
  Слайд 44

  Датчик ЭДС

• 
  Слайд 45

  Инерционный датчик ЭДС

• 
  Слайд 46

  Схема инерционного датчика ЭДС

• 
  Слайд 47

  Схема датчика ЭДС с уменьшенной инерционностью

• 
  Слайд 48

  Тахогенератор постоянного тока

• 
  Слайд 49
  
• 
  Слайд 50

  Тахогенератор переменного тока

• 
  Слайд 51

  Цифровые датчики скорости (энкодеры)

• 
  Слайд 52

  Цифровые датчики скорости

• 
  Слайд 53
  
• 
  Слайд 54

  Конструкция сельсина

• 
  Слайд 55

  Функциональная и электрическая схемы сельсина

• 
  Слайд 56

  Амплитудный режим сельсина

  Относительно угла

• 
  Слайд 57
  

  Характеристика управления сельсина

• 
  Слайд 58

  Режим фазовращателя для сельсина

• 
  Слайд 59

  Схема включения двух сельсинов в индикаторном режиме

• 
  Слайд 60
  

  Схема включения двух сельсинов для измерения рассогласования углов (трансформаторный режим)

• 
  Слайд 61

  Схема дистанционной передачи угла

• 
  Слайд 62

  Дифференциальный сельсин

• 
  Слайд 63

  Конструкция вращающегося трансформатора

• 
  Слайд 64

  Схема включения СКВТ для измерения разности углов поворота двух осей

• 
  Слайд 65

  Схема компенсации реакции ротора

• 
  Слайд 66

  Конструкция редуктосина

• 
  Слайд 67

  Поворотный редуктосин

• 
  Слайд 68

  Цифровой датчик угла (абсолютный энкодер)

• 
  Слайд 69

  Тензорезисторы

• 
  Слайд 70

  Индуктивные измерительные преобразователи

• 
  Слайд 71

  Индукционные измерительные преобразователи

• 
  Слайд 72

  Емкостные измерительные преобразователи

  Емкость С между двумя параллельными проводящими плоскостями площадью s, разделенными малым зазором δ, без учета краевого эффекта определяется выражением

• 
  Слайд 73

  Проводниковые терморезисторы

  Медные терморезисторы.   где α- температурный коэффициент электрического сопротивления, равный 4,25 х 10-3 1/°С; T - температура, °С; R0 - сопротивление при 0 °С. Платиновые терморезисторы. Зависимость сопротивления платины от температуры нелинейная и имеет вид: в интервале температур T от 0 до +660°С в интервале температур от 0 до -180°С   где R0- сопротивление при 0°С; А, В, С- постоянные.

• 
  Слайд 74

  Полупроводниковые терморезисторы (термисторы)

  где RT - сопротивление термистора; А и В - коэффициенты; Tk- абсолютная температура.

• 
  Слайд 75

  Термоэлектрические измерительные преобразователи

• 
  Слайд 76

  Фотодатчики

• 
  Слайд 77
  

  где IФ - фототок; с - постоянная, определяемая свойствами материала; U— напряжение, приложенное к фоторезистору (напряжение на фотодиоде); Ф - поток излучения, падающий на светочувствительную поверхность фоторезистора; γ,α - коэффициенты нелинейности; IS— обратный ток через р- ппереход; D - коэффициент; S - интегральная токовая чувствительность фотодиода.

• 
  Слайд 78

  Элементы Холла

• 
  Слайд 79

  Интегральные полупроводниковые датчики

• 
  Слайд 80

  ДАТЧИКИ СИЛОМОМЕНТНОГО И ТАКТИЛЬНОГО ОЧУВСТВЛЕНИЯ

  Сборочный робот с силомоментным датчиком, устанавливаемым в основании координатного стола: 1— робот; 2 — питатели; 3 — датчик

• 
  Слайд 81
  

  Кварцевый датчик силы: 1 — силораспределителный элемент; 2 —корпусв виде упругой гильзы; 3 — кварцевые шайбы

• 
  Слайд 82
  

  Пьезоэлектрический трансформаторный датчик: а — схема; б — вариант конструктивного оформления; 1,3 — демпфирующие прокладки; 2 —пьезоэлектрический трансформатор; 4 —силовводящнй элемент в виде стального ша­рика; 5 —снлораспределители; 6 — корпус

• 
  Слайд 83
  

  Схема составного пьезоэлектрического трансформаторного датчика

• 
  Слайд 84
  

  Магнитоупругий датчик со скрещенными обмотками: 1-- чувствительный элемент; 2 — катушка возбуждения; 3 — измерительная катушка

• 
  Слайд 85
  

  Шестикомпонентный датчик сил и моментов; 1—присоединительные фланцы; 2—упругие элементы с фольговыми тензорезисторами; 3 —тензорезистор для измерения деформации сдвига;4— тензорезистор, регистрирующий изгибные деформации и деформации растяжения-сжатия

• 
  Слайд 86
  

  Модульный шестикомпонентный датчик сил и моментов

• 
  Слайд 87
  

  Датчик касания Матрица датчиков касания: 1— стальная пластина; 2 — упругое покрытие; 3 — электрический контакт; 4 — диэлектрическая подложка  

• 
  Слайд 88
  

  Тактильный датчик из эластомера: 1 — металлический электрод; 2 — шнур из силиконового проводящего каучука

• 
  Слайд 89
  

  Датчики проскальзывания: а — кристаллический; 1 — кристалл рошелевой соли; 2 — резиновый демпфер; 3 — выход датчика; 4 — сапфировая игла; 5 — металлическая мембрана; 6 — корпус; б — электромагнитный; 1 — масляный демпфер; 2 — катушка индуктивности; 3 — магнит; 4 — выход датчика; 5 — стальной шарик; 6 — резиновый демпфер; 7 — подвижный магнитопровод; в — магнитный; 1 — палец захвата; 2 — резиновый ролик; 3 — магнит; 4 — магнитная головка

• 
  Слайд 90
  

  ЛОКАЦИОННЫЕ ДАТЧИКИ АДАПТИВНЫХ РОБОТОВ Расположение акустических датчиков на захвате манипулятора с локальным наведением

• 
  Слайд 91
  

  Функциональная схема акустического датчика локального наведения манипулятора (штриховой линией показаны элементы, встроенные в захват)

• 
  Слайд 92
  

  Принципиальная схема определения расстояния с помощью луча света

• 
  Слайд 93
  

  Захват с оптическими Схема компоновки оптических локационными датчиками преобразователей: 1 — лампа накаливания; 2 — фотодиод; 3 — корпус

• 
  Слайд 94
  

  Схема сканирования объекта Принципиальная схема лазерного дальномера, работающего в режимах: а — импульсном; б — непрерывней; 1— электронный счетчик; 2 -- видеоусилитель; 3 — фотоэлемент; 4 — врашаюшнйся зеркальный отражатель (модулятор); 5 — рубиновый стер­жень; в — зеркало; 7 — фотоумножитель; 8 — фильтр; 9 — диафрагма; 10 — фазометр; 11 — фотодиод; 12 — полупроводниковый лазер

• 
  Слайд 95
  
• 
  Слайд 96
  

  СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗРЕНИЯ Обобщенная структурная схема СТЗ: 1 — оптическая система и преобразователь свет —сигнал; 2 — блок АЦП и предварительной обработки видеосигнала; 3 — блок БЗУ и связи с ЭВМ; 4 — видеоконтрольное устройство; 5 — дисплей; 6 — ЭВМ; 7—блок синхронизации: 8 — осветительное устройство