Cel zadania: Poznanie podstawowych właściwości i zastosowań niektórych elektronicznych elementów automatyki: tranzystora, stabilistora, fotorezystora, przekaźnika, czwórnika RC. Badanie statycznych i dynamicznych właściwości elektronicznego regulatora impulsowego.

CHARAKTERYSTYKA STATYCZNA TRANZYSTORA

Wykres charakterystyki statycznej tranzystora:

Z powyższego wykresu można wysnuć wniosek następujący: wraz ze wzrostem I_BE następuje wzrost I_CE.

Obliczenie wartości współczynnika wzmocnienia tranzystora

$$\beta = \frac{{I}_{\text{CE}}}{{I}_{\text{BE}}}$$

Dla U_CE=18V

$$\beta = \frac{11,25 \bullet 10^{- 3}}{120 \bullet 10^{- 6}} = 93,750$$

Dla dwóch sąsiednich wartości I_BE

$$\beta = \frac{2,75 \bullet 10^{- 3}}{20 \bullet 10^{- 6}} = 137,500$$

TRANZYSTOROWY WZMACNIACZ PRZEKAŹNIKOWY

Po wyjęciu przewodu z wtyczkami z gniazd Z - Z i włączeniu w obwód kolektora tranzystora uzwojenie przekaźnika elektromagnetycznego zanotowałyśmy dwie charakterystyczne wartości prądu ICE płynącego przez uzwojenie przekaźnika: "prąd zadziałania" Izd - najmniejszy prąd, przy którym przekaźnik zwiera styki (zaświecenie się lampki L2 przy zwiększaniu prądu ICE), "prąd zwalniania" Izw - największy prąd, przy którym przekaźnik zwalnia styki (zgaśniecie lampki L2 przy zmniejszaniu prądu ICE) . Różnica Izd - Izw = Ih jest prądem histerezy działania przekaźnika.

I_ZD=12mA

I_ZW=6,5mA

I_h= I_ZD- I_ZW=12mA-6,5mA=5,5mA

FOTOELEKTRYCZNY PRZETWORNIK PRZESUNIĘCIA

Po podłączeniu fotorezystora do gniazd X-X i wycelowaniu go w stronę światła wartość I_BE rośnie, natomiast gdy zasłonimy czujnik fotorezystora to wartość I_BE maleje.

KONDUKTOMETRYCZNY PRZETWORNIK POZIOMU CIECZY

Po podłączeniu miedzianych blaszek do gniazd X-X i zanurzeniu ich w wodzie to wartość I_BE rośnie, natomiast po wyjęciu ich z wody wartość I_BE maleje.

TRANSFORMATOROWY PRZETWORNIK PRZESUNIĘCIA

Przy I_BE=100μA po włożeniu wtyczek Y-Y w gniazda X-X obserwowałyśmy działanie przekaźnika w obwodzie kolektora tranzystora, przy wkładaniu i wyjmowaniu żelaznego rdzenia z cewek czujnika. Zaobserwowałyśmy iż po włożeniu żelaznego rdzenia w czujnik przesunięcia zwiększa się wartość I_CE.

ELEKTRONICZNA STABILIZACJA NAPIĘCIA I PRĄDU

Z powyższego wykresu widać, że dla prądu stałego mamy zależność liniową, dla stabilistora można zaobserwować gwałtowny wzrost napięcia przy wartości natężenia I=10mA, zaś dla tranzystorowego stabilizatora prądu następuje od razu nagły wzrost napięcia po czym pozostaje ono stałe.

WŁAŚCIWOŚCI DYNAMICZNE INERCYJNEGO CZWÓRNIKA RC

Przy U=3,5V kondensator rozładowywał się wolniej niż w przypadku U=2,5V. Kondensator przy wyższym napięciu rozładowywał się 0,5 minuty dłużej (ok.4,5minuty).

Obliczamy teoretyczną wartość stałej czasowej Tt czwórnika RC ze wzoru:

T t [s] = R [Ω] ⋅ C [F]

zakładając, że R = 11 MΩ i C = 4,7 μF.

T_τ=11*10^6*4,7*10^(-6)=11*4,7=51,700s

[T_τ]= [Ω*F=(V/A)*(C/V)=C/A=C/(C/s)]=[s]

Obliczamy częstotliwość graniczną czwórnika fgr

$$f\text{gr} = \frac{1}{2\pi \bullet T}$$

f_gr=3,078*10^(-3)

[f_gr]=1/s

WŁAŚCIWOŚCI STATYCZNE I DYNAMICZNE ELEKTRONICZNEGO REGULATORA IMPULSOWEGO RE-5

Obliczamy współczynnik wypełnienia impulsów regulatora A

$$A = \frac{\tau_{a}}{\tau_{a} + \tau_{b}} \bullet 100\lbrack\%\rbrack$$

A₁=-

A₂=-

A₃=20

A₄=40

A₅=70

A₆=70

A₇=90

A₈=-

A₉=-

A₁₀=-

$$K_{P} = \frac{100}{X_{P}}$$

K_P=100/5=20