ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНІ ДОСЛІДЖЕННЯ ПЕРЕТВОРЮВАЧА ДЛЯ СИСТЕМИ АВТОМАТИЧНОГО КОНТРОЛЮ
DOI:
https://doi.org/10.20535/1970.63(1).2022.260643Ключові слова:
перетворювач, сигнал, опір, фоторезисторАнотація
При побудові автоматичних і автоматизованих систем керування технологічними процесами широко використовуються потенціометричні сенсори. У потенціометричних сенсорах вихідним сигналом є опір, значення якого залежать від величини вхідного сигналу. В якості вхідного сигналу, зазвичай використовується напруга, струм, цифровий код, кут обертання, переміщення або інший сигнал. На практиці часто виникає завдання імітації сигналу, що надходить з вбудованого потенціометричного сенсора. Для імітації сигналу вбудованого сенсора може бути використаний додатковий потенціометричний сенсор, що дозволяє задати необхідне значення опору за допомогою зміни будь-якого зовнішнього параметра.
Виготовлений діючий макет перетворювача напруги в опір, що дозволяє імітувати потенціометричний датчик стану контрольованої системи, проведено експериментальне визначення його передавальної характеристики за різних температур навколишнього середовища. В основу макета покладено двоканальну схему перетворення, що включає джерело оптичного випромінювання та оптично пов'язані з ним два фоторезистори. Один фоторезистор підключений до стабілізатора струму, а напруга на ньому аналізується схемою стеження, яка змінює яскравість джерела оптичного випромінювання з урахуванням значення керуючої напруги. Передавальна характеристика перетворювача на початковій ділянці має зону нечутливості, за якою слідує прямолінійна ділянка. У межах зони нечутливості зміна вхідної напруги не спричиняє зміни вихідного опору. Величина зони нечутливості обумовлюється максимальною напругою на лампі розжарювання, що визначає її яскравість, а також мінімально можливим опором освітленого використовуваного фоторезистора. У межах прямолінійної ділянки вихідний опір перетворювача лінійно пов'язаний з величиною вхідної напруги, похибка перетворення не перевищує 0,6 % за температури навколишнього середовища 20° С. При зменшенні температури до -20° С похибка перетворення зростає до 7 %, що обумовлено відмінностями у температурних похибках використовуваних у макеті фоторезисторів.
Посилання
M.H. Popovych, O.V. Kovalchuk. Theory of Automatic Control: textbook, Kyiv: Lybid, 2007 (in Ukrainian).
A.S. Ishakov, A.I. Tsygankov, “Improving the Quality and Reliability of Precision Potentiometers”, Proceeding of the International Symposium “Reliability and Quality”, Volume 2, p. 136-138, 2016 (in Russian).
D.O. Pivtorak, O.M. Pavlovsky, I.M. Platov, “Information Signal Converter in Registance for Automatic Control System”, Bulletin of Vinnytsia Polytechnic Institute, №6 (159), p. 9-13. 2021 (in Ukrainian).
Digital Potentiometer Family Selection Guide. AD5207 - 2-channel 256-position digital potentiometer – datasheet (Technical report). Analog Devices, 2001. [Online]. Available: https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD5207.pdf
D.O. Pivtorak, O.M. Pavlovsky, I.M. Platov, “Potentiometric Sensor of Automatic Control System”, MPK G05B 19/07 (2006.1), G01L 5/163 (2020.01), Ukraine Pat. 148640, published September 1, 2021 (in Ukrainian).
T.P. Yurtaeva, A.V. Rudin, D.A. Saburova, V.Yu. Serskov, O.M. Denisova, A.E. Zhurina, “Investigation of the Temperature Dependence of Semiconductor Photoresistors”, International Research Journal, No. 12 (78), part 1, p. 57-62. 2018 (in Russian).
P. Horowitz, W. Hill, The Art of Electronics, Cambridge: Cambridge University Press, 1980.
Tietze U., Schenk Ch. Halbleiter Schaltungstechnik, Achte überarbeitete Auflage, Berlin: Springer, 2002.
LTD. GL55 Series Photoresistor – datasheet (Technical report). Senba Optical and Electronic Co., [Online]. Available: https://blackchip.com.ua/image/catalog/pdf/fotoresustor/GL55.pdf.
D.L. Lavrenova, V.M. Khlistov. Fundamentals of metrology and electrical measurements: textbook, Kyiv: NTUU “KPI”, 2016 (in Ukrainian).
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 CC BY 4.0
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Авторське право на публікацію залишається за авторами.
Автори можуть використовувати власні матеріали в інших публікаціях за умови посилання на збірник наукових праць "Вісник Київського політехнічного інституту. Серія ПРИЛАДОБУДУВАННЯ" як на перше місце видання та на Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» як на видавця.
Автори публікують свої статті в збірнику на умовах ліцензії Creative Commons:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії CC BY 4.0, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на динаміці цитування опублікованої роботи.
Видавець (КПІ ім. Ігоря Сікорського) має право за будь-якого використання цього видання зазначати своє ім'я або вимагати такого зазначення.
Редакційна колегія залишає за собою право розміщувати опубліковані в збірнику статті в різних інформаційних базах для надання відкритого доступу до матеріалів з метою популяризації наукових досліджень та підвищення цитованості авторів.
