Zespół szkół technicznych i ogólnokształcących TECHNIKUM ELEKTRONICZNE |
||
Kl.IV iBT |
Temat: Rejestratory. |
Data: 12.11.2012 |
GR II |
Wykonał Jakub Paruzel |
Ocena: |
1.Rejestrator – urządzenie służące do zapisu ( archiwizacji ) i prezentacji ( wizualizacji ) informacji o przebiegu parametrów kontrolowanych procesów technologicznych w czasie ( np. temperatura, ciśnienie ) oraz ewentualnie warunków, w których te procesy są realizowane ( np. temperatura, wilgotność, zapylenie ).
2.Podział rejestratorów:
a) ze względu na przetwarzanie informacji:
- analogowe – przebieg zmian wielkości mierzonej jest zapisywany w postaci linii lub punktów.
- cyfrowe – zapisują wartości mierzone w postaci alfanumerycznej ( cyfry, numery, lub inne znaki ).
b) ze względu na cechy konstrukcyjne:
- mechaniczne
- elektromechaniczne
- elektromagnetyczne
- elektroniczne
c) ze względu na szybkość zapisu
d) ze względu na dokładność
e) ze względu na rodzaj nośnika zapisu:
- papierowe – w których dane są zapisywane na taśmie papierowej ( najczęściej za pomocą pisaka ).
- cyfrowe – w których dane są zapisywane na nośnikach pamięci cyfrowej ( karty pamięci FLASH, dyski twarde, taśmy magnetyczne, etc. ).
3. Jednostki funkcjonalne rejestratorów:
Mimo, że poszczególne typy rejestratorów zasadniczo różnią się, zarówno co do sposobu działania jak i rozwiązania konstrukcyjnego, zawierają one zawsze cztery następujące jednostki funkcjonalne :
Przetwornik pomiarowy – przetwarza wielkość wejściową w odpowiednie odchylenie organu ruchomego.
Urządzenie zapisujące – w połączeniu z przetwornikiem rejestruje w nośniku niewidoczne ( zapis na taśmie magnetyczne ) lub częściej widoczne znaki w postaci linii, punktów albo symboli graficznych; podzespołem tym może być pióro, rysik, głowica elektromagnetyczna itd.
Nośnik zapisu – materiał w którym rejestruje się wartości mierzone; najczęściej w postaci krążka albo taśmy nawijanej na walec lub prowadzonej na płasko prowadnicy.
Urządzenie napędowe – wprowadza w ruch nośnik zapisu; powinno zapewniać ruch równomierny; najczęściej stosowane jest napęd elektryczny za pomocą silnika synchronicznego, silnika prądu stałego lub silnika krokowego.
Oprócz wymienionych w przyrządach mogą znajdować się również jednostki funkcjonalne takie jak: wzmacniacze pomiarowe, demodulatory i zasilacze oraz układy współpracujące z przetwornikami wejściowymi przetwarzającymi mierzone wartości nieelektryczne na sygnał elektryczny.
4. Rodzaje zapisu i metody rejestracji:
Ze względu na rodzaj zapisu wyróżnia się rejestrację punktową i ciągłą. Przy zapisie ciągłym urządzenie zapisujące stale odtwarza na nośniku zapisu ruchy organu ruchomego. Zapis punktowy polega na rejestrowaniu tylko niektórych położeń organu ruchomego w określonych chwilach; umożliwia on budowę rejestratorów wielomiejscowych. Rejestratory wielomiejscowe – służą do rejestracji kilku wartości lub jednej w kilku miejscach obiektu. Wszystkie znane metody rejestracji można podzielić na trzy grupy:
Metody polegające na nałożeniu warstwy jakiejś substancji na nośnik:
- zapis ołówkiem, piórem, atramentem, długopisem lub drukiem
- najbardziej popularny
Zapis atramentem na taśmie lub krążku papierowym ( rejestracja ciągła )
Pióro rejestrujące połączone na sztywno ze zbiornikiem atramentu
1 – zbiornik z atramentem, 2 – rurka ochronna, 3 – rurka włoskowata, 4 – pióro, 5 – otwór do nalewania atramentu, 6 – papier
Pióro rejestrujące połączone swobodnie ze zbiornikiem atramentu
1 – pióro, 2 – wskazówka, 3 – zbiornik atramentu, 4 – ciężarek do wyważenia
Schemat punktowego urządzenia zapisującego
1 – bijak, 2 – podzielnia, 3 – wskazówka, 4 – taśmy barwiące, 5 – papier
Metody polegające na zdjęciu warstwy substancji z nośnika
- zapis na taśmach pokrytych taśmą kryjącą; polega na zdejmowaniu warstwy kryjącej powierzchni taśmy w miejscach, po których przemieszcza się urządzenie zapisujące
Urządzenie zapisujące z pisakiem elektrycznym
1 – ustrój, 2 – kolec wolframowy, 3 – papier z warstwą kadmu
Metody polegające na zmianie stanu substancji nośnika
- metody: elektroiskrowa, elektrochemiczna, fotograficzna i magnetyczna
Metoda elektroiskrowa – nośnikiem jest cienki papier pokryty parafiną a urządzeniem zapisującym dwie elektrody; zapis może nastąpić w wyniku elektrycznego przebicia papieru umieszczonego między elektrodami albo warstwy powietrza między dwiema elektrodami umieszczonymi po tej samej stronie papieru w jego bezpośrednim sąsiedztwie
Metoda elektrochemiczna – nośnikiem zapisu jest papier nasycony elektrolitem o odpowiednim składzie chemicznym; na skutek przepływu prądu między elektrodami następuje reakcja chemiczna w wyniku której na papierze pozostaje kontrastowy zapis
Metoda fotograficzna – zapis na materiale światłoczułym wiązką promieni świetlnych, elektronowych i radioaktywnych, metoda umożliwia zapis z prędkością do 100 m/s a w szczególnych wypadkach do 500 m/s
5. Rodzaje rejestratorów.
a) Rejestratory o przetwarzaniu bezpośrednim – energia potrzebna do odchylenia organu ruchomego pobierana jest bezpośrednio z obwodu kontrolowanego lub ze wzmacniacza elektronicznego wzmacniającego wartość mierzoną. Prąd płynący przez ustrój pomiarowy, będący funkcją wartości mierzonej, wytwarza moment napędowy niezbędny do przesunięcia urządzenia zapisującego połączonego z organem ruchomym. Rejestratory te są używane do pomiaru i zapisu takich wielkości elektrycznych jak: prąd, napięcie, moc czynna i bierna, częstotliwość ( co najwyżej kilkudziesięciu herców ). Niekorzystną cechą takich rejestratorów ciągłych jest mała czułość i duży pobór mocy z obwodu kontrolowanego. W rejestratorach o zapisie punktowym wada ta jest niemal całkowicie usunięta jednak za cenę zapisu nieciągłego. Główna wada – konieczność wzmacniania sygnału mierzonego do poziomu niezbędnego do sterowania urządzeniem zapisującym.
b) Rejestratory o przetwarzaniu pośrednim – moc potrzebną do sterowania urządzeniem zapisującym dostarcza specjalny silnik zwany silnikiem nadążnym lub serwosilnikiem. Rejestratory o przetwarzaniu pośrednim budowane są w jednym z trzech następujących układów strukturalnych:
Układy strukturalne rejestratorów o działaniu pośrednim
Układ zawierający wzmacniacz i układ równoważenia wielkości mierzonej, b) układ ze wzmacniaczem galwanometrycznym, c) układ zawierający jeden z rodzajów ustrojów elektromechanicznych współpracujący z urządzeniem śledzącym położeniu organu ruchomego.
Schemat funkcjonalny rejestratora o układzie funkcjonalnym
6. Rejestratory XY
Są to przyrządy rejestrujące zależność jednej wielkości w funkcji innej wielkości w układzie współrzędnych prostokątnych. Znajdują one szerokie zastosowanie przy wyznaczaniu charakterystyk diod, tranzystorów, materiałów magnetycznych oraz jako urządzenie peryferyjne komputerów. Najczęściej są przyrządami o przetwarzaniu pośrednim.
7. Rejestratory z taśmą magnetyczną
Umożliwiają rejestrację prądów i napięć w szerokim zakresie częstotliwości. Możliwy jest zapis w technice analogowej i cyfrowej. Nośnikiem informacji jest taśma pokryta warstwą emulsji ferromagnetycznej, składającej się z ziaren tlenków żelaza oraz łączącego je lepiszcza. Zapis może być przeprowadzany na całej szerokości taśmy, lub na jej części; często stosuje się zapis dwu- lub wielościeżkowy. Rejestracja magnetyczna polega na magnesowaniu taśmy przez elektromagnetyczną głowicę zapisującą.
Schemat blokowy rejestratora z magnetycznym zapisem bezpośrednim, pracującego z podkładem prądu wielkiej częstotliwości
8. Zadanie
Naszym zadaniem było zapoznanie się z rejestratorem WAREG 4, który zapisuje wartości mierzone na taśmie papierowej. Podłączenie do tylnych zacisków rejestratora, generatora spowodowała poruszanie się igły w atramentem w taki sposób w jaki podawaliśmy sygnał, papier poruszał się a igła kreśliła wykres.
Parametry:
- napięcie stałe w sześciu podzakresach od 6 do 600V
- napięcie przemienne w pięciu podzakresach od 30 do 600V
- prąd stały w siedmiu podzakresach od 9mA do 6A
- prąd przemienny w sześciu podzakresach od 15mA do 15A
- prędkość posuwu papieru od 20 do 36000 mm/h
- zasilanie 230V
- wymiary: 24x19x41 cm
- masa 9,2 kg