Реферат: Узлы функциональной электроники
--PAGE_BREAK--Электрические соединители.Классификация по виду соединяемых частей:
1группа: — низковольтные, НЧ- предназначены для работы на Uh< 1500 В и f<3 МГц, длительность фронта < 0,1 мс.
2группа: — соединители с напряжением более 1,5 кВ.
3группа: — ВЧ- соединители, для соединения различных частей.
4группа: — комбинированные соединители, контакты НЧ – и ВЧ — типа.
По конструкционной особенности и форме изолятора, соединители различают:
- Цилиндрические (форма сечения близка к кругу);
- Прямоугольные;
Цилиндрические соединители делятся по способу сочленения и фиксации сочлененного соединения:
- резьбовые;
- врубные;
- самозапирающиеся;
- байнетные;
Прямоугольные делятся по способу монтажа:
- приборные;
- для печатного монтажа;
1.
Приборные соединители
- межблочные
- блочные
- кабельные
- проходные
2. Соединители для печатного монтажа
- торцевые
- навесные
Все соединители делятся по габаритам.
1 – Соединители нормальных габаритов( шаг Hмежду контактами больше 5 мм.).
2 – Соединители малогабаритные.(3,5 < H< 5 мм).
3 – Соединители субминиатюрные.(1,75 < H< 3,5 мм).
4 – Соединители миниатюрные.(1,25 < H< 1,75 мм).
5 – Соединители микроминиатюрные.(H=1,112).
6 – Соединители супермикроминиатюрные.(H=0,625).
Все соединители, по принципу контактирования, делятся на:
- соединители cобычным контактом
- униполярные соединители
- соединители с опаевыми контактами
- соединители с принудительным обжатием контактов
Некоторые условно графические обозначения.
1. <img width=«12» height=«11» src=«ref-1_462161260-201.coolpic» v:shapes="_x0000_s1029"><img width=«12» height=«12» src=«ref-1_462161461-201.coolpic» v:shapes="_x0000_s1028"><img width=«60» height=«2» src=«ref-1_462161662-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s1027">Штырь –
<img width=«21» height=«21» src=«ref-1_462161817-399.coolpic» v:shapes="_x0000_s1037"><img width=«12» height=«12» src=«ref-1_462162216-202.coolpic» v:shapes="_x0000_s1032"><img width=«12» height=«11» src=«ref-1_462162418-197.coolpic» v:shapes="_x0000_s1031"><img width=«60» height=«2» src=«ref-1_462162615-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s1030">в ВЧ-Соединителе –
<img width=«21» height=«2» src=«ref-1_462162771-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s1038">
2. <img width=«12» height=«11» src=«ref-1_462162924-194.coolpic» v:shapes="_x0000_s1125"><img width=«12» height=«12» src=«ref-1_462163118-201.coolpic» v:shapes="_x0000_s1124"><img width=«60» height=«2» src=«ref-1_462161662-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s1123">Гнездо –
<img width=«21» height=«21» src=«ref-1_462163474-569.coolpic» v:shapes="_x0000_s1127"> <img width=«12» height=«11» src=«ref-1_462164043-201.coolpic» v:shapes="_x0000_s1041">
<img width=«21» height=«2» src=«ref-1_462164244-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s1130"><img width=«21» height=«2» src=«ref-1_462164397-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s1129"><img width=«12» height=«11» src=«ref-1_462162924-194.coolpic» v:shapes="_x0000_s1042"><img width=«60» height=«2» src=«ref-1_462161662-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s1039"> в ВЧ — Соединителе –
<img width=«21» height=«21» src=«ref-1_462164900-375.coolpic» v:shapes="_x0000_s1050"><img width=«12» height=«12» src=«ref-1_462163118-201.coolpic» v:shapes="_x0000_s1047">
<img width=«11» height=«2» src=«ref-1_462165476-151.coolpic» v:shapes="_x0000_s1053"><img width=«22» height=«2» src=«ref-1_462165627-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s1052"><img width=«21» height=«2» src=«ref-1_462162771-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s1051"><img width=«12» height=«12» src=«ref-1_462165935-200.coolpic» v:shapes="_x0000_s1048"><img width=«60» height=«2» src=«ref-1_462162615-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s1046"> при соединении с коаксиальным кабелем –
<img width=«22» height=«21» src=«ref-1_462166291-528.coolpic» v:shapes="_x0000_s1059"><img width=«21» height=«21» src=«ref-1_462166819-553.coolpic» v:shapes="_x0000_s1057">
3. <img width=«79» height=«2» src=«ref-1_462167372-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s1054">Неразъемное соединение –
4. <img width=«11» height=«11» src=«ref-1_462167528-193.coolpic» v:shapes="_x0000_s1061"><img width=«11» height=«12» src=«ref-1_462167721-206.coolpic» v:shapes="_x0000_s1060"><img width=«88» height=«2» src=«ref-1_462167927-158.coolpic» v:shapes="_x0000_s1058">Токосъем –
<img width=«2» height=«22» src=«ref-1_462168085-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s1067"> или
<img width=«88» height=«30» src=«ref-1_462168240-288.coolpic» v:shapes="_x0000_s1063 _x0000_s1064 _x0000_s1068 _x0000_s1069">
5. Для того чтобы показать, что гнезда принадлежат, к одному соединителю делают так:
<img width=«11» height=«12» src=«ref-1_462168528-197.coolpic» v:shapes="_x0000_s1091"><img width=«70» height=«2» src=«ref-1_462168725-158.coolpic» v:shapes="_x0000_s1085"><img width=«11» height=«11» src=«ref-1_462168883-201.coolpic» v:shapes="_x0000_s1090">А) Б) X1.1
<img width=«12» height=«12» src=«ref-1_462169084-201.coolpic» v:shapes="_x0000_s1092"> X1.2
<img width=«2» height=«69» src=«ref-1_462169285-157.coolpic» v:shapes="_x0000_s1087"><img width=«12» height=«12» src=«ref-1_462169442-199.coolpic» v:shapes="_x0000_s1094"><img width=«69» height=«2» src=«ref-1_462169641-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s1086"><img width=«12» height=«12» src=«ref-1_462169794-205.coolpic» v:shapes="_x0000_s1081"><img width=«12» height=«12» src=«ref-1_462169999-200.coolpic» v:shapes="_x0000_s1080"><img width=«88» height=«2» src=«ref-1_462170199-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s1072"><img width=«2» height=«77» src=«ref-1_462170353-161.coolpic» v:shapes="_x0000_s1084"> X1.3<img width=«98» height=«22» src=«ref-1_462170514-279.coolpic» v:shapes="_x0000_s1073 _x0000_s1078 _x0000_s1079"> <img width=«21» height=«12» src=«ref-1_462170793-220.coolpic» v:shapes="_x0000_s1088 _x0000_s1089"> <img width=«2» height=«77» src=«ref-1_462171013-159.coolpic» v:shapes="_x0000_s1083"><img width=«12» height=«12» src=«ref-1_462169442-199.coolpic» v:shapes="_x0000_s1076"><img width=«12» height=«11» src=«ref-1_462171371-197.coolpic» v:shapes="_x0000_s1075"><img width=«88» height=«2» src=«ref-1_462170199-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s1071">
6. <img width=«11» height=«12» src=«ref-1_462171722-199.coolpic» v:shapes="_x0000_s1099"><img width=«11» height=«11» src=«ref-1_462171921-191.coolpic» v:shapes="_x0000_s1098"><img width=«12» height=«12» src=«ref-1_462172112-204.coolpic» v:shapes="_x0000_s1097"><img width=«12» height=«11» src=«ref-1_462172316-199.coolpic» v:shapes="_x0000_s1096"><img width=«79» height=«2» src=«ref-1_462172515-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s1095">Соединение –
Все соединители обозначаются буквой X.
XS– Гнездо
XP– Штырь
XW— ВЧ- соединитель.
продолжение
--PAGE_BREAK--Система обозначений
(ГОСТ- 17468-76)
Обозначение низкочастотного соединителя состоит из последовательности букв и цифр.
Первый блок состоит из трех букв.
1. Первая буква в обозначении означает:
О – общего применения.
Вторая буква обозначает
Н – низкочастотный, низковольтный или К – комбинированный.
Третья буква обозначает
Ц – цилиндрический либо П – прямоугольный
Если последние буквы строчные ц или п , то этот соединитель предназначен для печатного монтажа.
Следующий блок состоит из двух букв.
2. Первая буква определяет тип соединителя:
Б – байнетного типа;
Р – резьбового;
В – врубного;
С – самозапирающийся;
П – с принудительным обжатием контактов;
Вторая буква определяет габарит соединителя:
Н — соединители нормальных габаритов;
Г – соединители малогабаритные;
С – соединители субминиатюрные;
М – соединители миниатюрные;
К – соединители микроминиатюрные;
3. Число – порядковый номер разработки.
4. Число - количество контактов у соединителя.
5. Размер соединителя
- для прямоугольного соединителя размер обозначается так: A*B(например 45*20).
- для цилиндрического: А – это диаметр ( например 25).
Шестым блоком в обозначении идет буква.
6. В – вилка;
Р – розетка;
Г – гибрид;
У – униполярный;
7. Далее идет номер типа конструкции.
Рассмотрим пример обозначения соединителя.
ОНп – ВГ – 7 – 48/94*15 – В – 53
или
ОНц – БГ – 2 – 45/39 – Р – 11
Для ВЧ – Соединителя существуют свои обозначения.
1. Буквы СР или СРГ- соединитель радиочастотный.
2. Далее идет цифра, которая обозначает волновое сопротивление соединителя.
Например 50 или 75.
3. Третьим стоит номер разработки.
От 1 до 100 – байнетного типа;
от 101 до 500 – резьбового;
от 501 до 700 – врубного;
Вид изоляционного материала:
П – полиэтилен;
С – полистирол;
К – керамика;
Ф – фторопласт;
Пример обозначения ВЧ- соединителя: СР – 75 – 110Ф.
Основные параметры соединителей.
1. Контактное сопротивление – Rк (5-15 мОм).
Rк = Rпер+ Rмк:
где Rпер– переходное сопротивление.
Rмк– сопротивление металлических контактов.
2. Статическая нестабильность DRст.
3. Динамическая нестабильность DRдин.
4. Максимальный рабочий ток (величина тока определяется температурным режимом).
5. Максимальное рабочее напряжение (которое может действовать между любыми контактами и корпусом).
6. Минимальное рабочее напряжение.
7. Сопротивление изоляции (определяется электропроводностью изолятора).
8. Усилие расчленения Fp.
Fp = n*Fpi + Fpk;
Fpi = Fтр= Kтр*Q;
9. Износостойкость (максимальное число сочленений/расчленения).
Конструктивные характеристики соединителей.
Любой соединитель включает в себя следующие конструктивные элементы.
а) Контактный узел.
б) Изолятор.
в) Корпусные детали.
· Контактный узел– это основной функциональный элемент соединителя(состоит из штыря и гнезда).В свою очередь гнездо и штырь состоят из:
- Рабочий элемент (выполняет функцию электрического соединения и создания механического давления)
Различают рабочий элемент – с совмещенными электрическими и упругими парами (за счет использования цилиндрического разрезного штыря и гнезда).
Рабочий элемент – с разделенными электрическими и упругими элементами.
Рабочий элемент – с контактной парой с гиперболоидным гнездом.
- Элемент крепления(выполняет функцию электрической изоляции и крепления контактного узла). Различают:
- жесткое крепление (крепление армированием);
- плавающее крепление;
- Хвостовик – предназначен для крепления проводника.
Материалы контактного узла:
1. Упругие части – бронза;
2. Неупругие части – латунь (ковар);
· Изолятор – предназначен для крепления контактного узла, электрической изоляции, передачи механического усилия при сочленении/расчленении.
Материал изолятора – пластмассы, керамика, стекло.
· Корпусные детали– предназначены для крепления изолятора, защита соединителя от механических повреждений и воздействия окружающей среды.
Обеспечивает взаимную ориентацию ответных частей при сочленении. Фиксация при сочлененном положении. Крепление жгута или кабеля, крепление соединителя к стенке блока, экранирование.
Корпусные детали изготавливают из следующих материалов:
- сталь;
- цветные металлы и сплавы;
- пластмассы;
продолжение
--PAGE_BREAK--Коммутационные устройства.
Коммутационным устройством можно считать устройство, которое может скачкообразно изменять свои выходные характеристики при пороговом значении входного параметра, независимо от закона его предшествующего изменения.
Y– выходная характеристика;
X– входной параметр.
<img width=«261» height=«82» src=«ref-1_462172671-780.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1378">Где:
Xср.– значение срабатывания – значение входного сигнала, при котором происходит скачкообразное изменение выходного параметра ( пороговое значение );
Xотп. – значение отпускания – значение входного сигнала, при котором происходит скачкообразное изменение выходного параметра ( пороговое значение ) ;
Xдоп.– допустимое значение входного параметра, превышение которого может привести к выходу из строя устройства.
Релейная характеристика.
Коммутационное устройство может находиться в двух состояниях: исходном и рабочем.
Значение выходного параметра, при <img width=«324» height=«92» src=«ref-1_462173451-2464.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1379">происходит переход из исходного состояния в рабочее — Xср., а обратный переход происходит при — Xотп. .
Любое коммутационное устройство состоит из:
<img width=«420» height=«42» src=«ref-1_462175915-4072.coolpic» v:shapes="_x0000_s1380">
В коммутационных устройствах происходит преобразование одного вида энергии в другой.
<img width=«372» height=«107» src=«ref-1_462179987-3040.coolpic» v:shapes="_x0000_s1381">
Классификация коммутационных устройств:
ü по типу управляющего сигнала:
электрическое управыление;
механическое ( ручное ) управление.
ü по принципу коммутации:
контактные;
бесконтактные.
ü по принципу действия:
контактного типа:
механические;
электромагнитные;
магнитоуправляемые;
магнитогидродинамические;
электростатические;
электротепловые;
электромагнитнострикционные
бесконтактного типа:
электронные;
магнитные;
гальваномагнитные;
оптоэлектронные; электретные;
пьезоэлектрические;
криотронные;
халькогенидные;
оптические.
Коммутационные устройства с механическим управлением.
Коммутационные устройства с механическим управлением, или иначе переключатели. В зависимости от способа управления приводом все переключатели делятся:
ü нажимные ( кнопочные );
ü перекидные ( тумблер );
ü поворотные (галетные );
ü движковые;
ü сенсорные.
Первые 4-е типа могут быть контактные и бесконтактные, сенсорные как правило бесконтактные. Контактные переключатели в от формы контактов делятся на переключатели:
ü с накладными контактами;
ü с скользящими контактами.
Накладные контакты.
Конструкции.
<img width=«132» height=«87» src=«ref-1_462183027-306.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1383">
<img width=«202» height=«68» src=«ref-1_462183333-1356.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1382">Функции соединения и разрыва электрической цепи пространственно совпадают, для улучшения качества переключателей используют притирающиеся контакты.
Притирающиеся это когда точки контакта и протекания тока различны.
Скользящие контакты.
Функции соединения и разрыва пространственно разнесены. Но увеличиваются усилия для контакта, т.е. происходит интенсивное зачищение контакта.
<img width=«115» height=«86» src=«ref-1_462184689-324.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1384">Основные параметры:
1.
Контактное сопротивление –
R
к.
2.
Статическая нестабильность контактного сопротивления –
D
R
ст.
3.
Динамическая нестабильность контактного сопротивления –
D
R
дин.
4.
Максимальное рабочее напряжение –
U
max
5.
Сопротивление изоляции –
R
из.
6.
Коммутируемая мощность –
P
к.
7.
Коммутируемая напряжение –
U
к.
8.
Коммутируемая токи –
I
к.
9.
Износостойкость.
На высоких частотах работы переключателя появляются паразитные параметры.
Эквивалентная схема коммутационного устройства ( на высоких частотах ).
В замкнутом состоянии. В разомкнутом состоянии.
<img width=«156» height=«43» src=«ref-1_462185013-1035.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1385">где:
L
к
– индуктивность контакта;
R
пер
– переходное сопротивление;
R
мк
– сопротивление металлических контактов;
C
кз
– емкость контакт-земля;
R
из
– сопротивление изоляции;
C
к
– емкость контакта.
<img width=«288» height=«115» src=«ref-1_462186048-2696.coolpic» v:shapes="_x0000_s1386">
Система обозначений.
1. В, П – выключатель или переключатель.
2. Кн, Т, Г, П, Д – кнопочный, тумблер, галетный, программируемые переключатели, движковые.
3. Б – бесконтактный, если нет обозначения – контактный.
4. N( цифра ) – порядковый номер разработки.ъ
5. N( цифра ) – номер типо-номинала.
6. N( цифра ) – число полюсов.
Например: ПГ39-3-4
Условно-графические обозначения.
<img width=«40» height=«2» src=«ref-1_462188744-152.coolpic» v:shapes="_x0000_s1133"><img width=«12» height=«11» src=«ref-1_462188896-194.coolpic» v:shapes="_x0000_s1132"><img width=«50» height=«2» src=«ref-1_462189090-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s1131"> 1.Замыкающий контакт
<img width=«41» height=«21» src=«ref-1_462189244-262.coolpic» v:shapes="_x0000_s1135 _x0000_s1137 _x0000_s1138">
<img width=«41» height=«2» src=«ref-1_462189506-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s1136"><img width=«50» height=«2» src=«ref-1_462189661-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s1134"> 2.Размыкающий контакт
<img width=«118» height=«21» src=«ref-1_462189816-306.coolpic» v:shapes="_x0000_s1139 _x0000_s1140 _x0000_s1141 _x0000_s1143">
<img width=«118» height=«21» src=«ref-1_462190122-290.coolpic» v:shapes="_x0000_s1145 _x0000_s1146 _x0000_s1147 _x0000_s1148">
<img width=«31» height=«50» src=«ref-1_462190412-389.coolpic» v:shapes="_x0000_s1151">3.Если есть несколько контактов, то общую принадлежность обозначают так:
<img width=«2» height=«40» src=«ref-1_462190801-152.coolpic» v:shapes="_x0000_s1158">
<img width=«2» height=«50» src=«ref-1_462190953-158.coolpic» v:shapes="_x0000_s1155">А).
<img width=«2» height=«12» src=«ref-1_462191111-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s1182"><img width=«12» height=«2» src=«ref-1_462191264-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s1180"><img width=«12» height=«2» src=«ref-1_462191417-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s1179"><img width=«12» height=«2» src=«ref-1_462191417-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s1178"><img width=«2» height=«11» src=«ref-1_462191727-151.coolpic» v:shapes="_x0000_s1177"><img width=«2» height=«11» src=«ref-1_462191727-151.coolpic» v:shapes="_x0000_s1176"><img width=«2» height=«12» src=«ref-1_462191111-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s1175"><img width=«50» height=«2» src=«ref-1_462192182-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s1174"><img width=«22» height=«22» src=«ref-1_462192338-244.coolpic» v:shapes="_x0000_s1173"><img width=«59» height=«2» src=«ref-1_462192582-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s1172"><img width=«50» height=«2» src=«ref-1_462189090-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s1171"><img width=«21» height=«21» src=«ref-1_462192889-239.coolpic» v:shapes="_x0000_s1170"><img width=«60» height=«2» src=«ref-1_462162615-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s1169"> <img width=«2» height=«41» src=«ref-1_462193284-157.coolpic» v:shapes="_x0000_s1165"><img width=«21» height=«21» src=«ref-1_462193441-249.coolpic» v:shapes="_x0000_s1164"><img width=«2» height=«40» src=«ref-1_462193690-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s1163"><img width=«50» height=«2» src=«ref-1_462193844-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s1162"><img width=«21» height=«21» src=«ref-1_462193998-237.coolpic» v:shapes="_x0000_s1161"><img width=«60» height=«2» src=«ref-1_462162615-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s1160"><img width=«50» height=«2» src=«ref-1_462189661-155.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1154"><img width=«50» height=«2» src=«ref-1_462189090-154.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1153"><img width=«31» height=«50» src=«ref-1_462194700-389.coolpic» v:shapes="_x0000_s1152"><img width=«59» height=«2» src=«ref-1_462195089-152.coolpic» v:shapes="_x0000_s1150"><img width=«59» height=«2» src=«ref-1_462192582-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s1149">
Буквенное обозначение контактов — S.
SA– выключатели \ переключатели.
SB– кнопка.
4.Переключатели без фиксации.
<img width=«146» height=«31» src=«ref-1_462195394-460.coolpic» v:shapes="_x0000_s1191 _x0000_s1192 _x0000_s1193 _x0000_s1194 _x0000_s1195 _x0000_s1196 _x0000_s1197 _x0000_s1198"> <img width=«137» height=«21» src=«ref-1_462195854-319.coolpic» v:shapes="_x0000_s1184 _x0000_s1185 _x0000_s1186 _x0000_s1187 _x0000_s1188 _x0000_s1189">
5.Контакт с опережением.
<img width=«136» height=«22» src=«ref-1_462196173-336.coolpic» v:shapes="_x0000_s1199 _x0000_s1200 _x0000_s1201 _x0000_s1202">
<img width=«11» height=«11» src=«ref-1_462196509-200.coolpic» v:shapes="_x0000_s1207">с запаздыванием.
<img width=«31» height=«21» src=«ref-1_462196709-257.coolpic» v:shapes="_x0000_s1204">
<img width=«59» height=«2» src=«ref-1_462192582-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s1203"> <img width=«50» height=«2» src=«ref-1_462189661-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s1205">
6. Контакт повторным нажатием
<img width=«21» height=«12» src=«ref-1_462197274-183.coolpic» v:shapes="_x0000_s1215 _x0000_s1216 _x0000_s1217 _x0000_s1218"> <img width=«155» height=«36» src=«ref-1_462197457-933.coolpic» v:shapes="_x0000_s1209 _x0000_s1210 _x0000_s1211 _x0000_s1212 _x0000_s1213 _x0000_s1214 _x0000_s1220">
Нажатие \ отжатие разными кнопками.
<img width=«165» height=«76» src=«ref-1_462198390-1150.coolpic» v:shapes="_x0000_s1221 _x0000_s1222 _x0000_s1223 _x0000_s1224 _x0000_s1225 _x0000_s1226 _x0000_s1227 _x0000_s1228 _x0000_s1229 _x0000_s1230 _x0000_s1231 _x0000_s1232 _x0000_s1233 _x0000_s1234 _x0000_s1236 _x0000_s1237 _x0000_s1238">
<img width=«21» height=«2» src=«ref-1_462164397-154.coolpic» v:shapes="_x0000_s1235">7.Переключатель без фиксации в кайних положениях.
<img width=«136» height=«32» src=«ref-1_462199694-810.coolpic» v:shapes="_x0000_s1239 _x0000_s1240 _x0000_s1241 _x0000_s1242 _x0000_s1243 _x0000_s1244 _x0000_s1245 _x0000_s1246 _x0000_s1247 _x0000_s1248 _x0000_s1249">
8.Многопозиционный переключатель.
<img width=«281» height=«50» src=«ref-1_462200504-425.coolpic» v:shapes="_x0000_s1250 _x0000_s1251 _x0000_s1252 _x0000_s1253 _x0000_s1254 _x0000_s1255 _x0000_s1256 _x0000_s1257 _x0000_s1258 _x0000_s1259 _x0000_s1260 _x0000_s1261 _x0000_s1262">
Разновидности переключателей.
- Нажимные(кнопочные) – приводятся в действие нажатием кнопки.Такие переключатели обеспечивают наибольшую скорость переключения.В качестве коммутирующего устройства используются микропереключатели(их особеность мгновенное действие).
- Перекидные (тумблер) –привод выполнен в виде рычага, который перекидывается (инода на рычаг наносится слой люминофора ).Такие переключатели имеют один, два, три, не более четырех полюсов.При переключении имеют два или три положения.
- Поворотные (галетные) – это многопозиционные переключатели.Специальное условное обозначение таких переключателей:
24П15Н – 24 положения;
— 15 направлений.
продолжение
--PAGE_BREAK--Разовидности по форме конструкции.
1.Галетные (контактная группа в виде галеты). 2.Щеточного типа(особенность – большое усилие
<img width=«85» height=«77» src=«ref-1_462200929-1764.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1351"><img width=«69» height=«103» src=«ref-1_462202693-1853.coolpic» v:shapes="_x0000_s1350">
контактонго нажатия, применяется при больших токах).
<img width=«101» height=«87» src=«ref-1_462204546-1083.coolpic» v:shapes="_x0000_s1424">
<img width=«77» height=«69» src=«ref-1_462205629-1518.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1352">3.Барабанного типа. 4.Кулачкового типа.
5.Движковые – имеют орган управления в виде движка.
6.Сенсорные – такие переключатели не имеют подвижного контакта.Включаются пир прикосновении пальца к не которой поверхности.Существуют также квазисенсорные переключатели которые имеют подвижный контакт, который замыкается или размыкается – он связан со схемой управления.
Коммутационные устройства с электрическим(дистанционным) управлением .
К коммутационнымустройствамс электрическимуправлениемотносятся различные реле.
Основные параметры реле.
- Чувствительность– это минимальная величина входного параметра X, при котором происходит скачкообразное изменение выходного сигнала(это может быть мощность, напряжение, ток).
- Рабочее напряжение(ток)
U
раб
,
I
раб
– они выбираются больше, чем напряжение или ток срабатывания.
- Коэффициент возврата Кв – это отношение Xотп к Xср .
Максимальное значение для коэффициента возврата равно единице.
K
в
=
X
отп
/
X
ср
- Сопротивление обмотки
R
об
— сопротивление воспринимающей обмотки.
- Время срабатывания(отпускания)
t
ср
(
t
отп
) – это время с момента появления сигнала на входе, до момента срабатывания, соответственно время отпускания это время отсчитываемое с момента прекращения действия сигнала на входе, до момента отключения.
- Сопротивление контактов
R
к
(
R
вн
) –характеристика выходной цепи (в замкнутом состоянии).
- Коммутируемая мощность – это произведеие коммутируемого напряжения в разомкнутом состоянии и коммутируемого тока в замкнутом.
Pk
=
U
к раз
*
I
к зам
- Износостойкость – максимальное число циклов коммутации.
Условно- графические обозначения.
1.Реле обозначаются буквой – К.
<img width=«112» height=«70» src=«ref-1_462207147-232.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1357">реле с обмоткой. — реле макс. тока.
<img width=«70» height=«57» src=«ref-1_462207379-336.coolpic» v:shapes="_x0000_s1268 _x0000_s1269 _x0000_s1270 _x0000_s1286 _x0000_s1292"> <img width=«100» height=«62» src=«ref-1_462207715-579.coolpic» v:shapes="_x0000_s1275 _x0000_s1276 _x0000_s1277 _x0000_s1278 _x0000_s1279 _x0000_s1281 _x0000_s1282 _x0000_s1283 _x0000_s1284 _x0000_s1285 _x0000_s1288 _x0000_s1289 _x0000_s1290 _x0000_s1291 _x0000_s1293 _x0000_s1294"> <img width=«11» height=«2» src=«ref-1_462208294-152.coolpic» v:shapes="_x0000_s1287">
<img width=«79» height=«51» src=«ref-1_462208446-639.coolpic» v:shapes="_x0000_s1426">
<img width=«59» height=«76» src=«ref-1_462209085-176.coolpic» v:shapes="_x0000_s1356"> <img width=«79» height=«51» src=«ref-1_462208446-639.coolpic» v:shapes="_x0000_s1355">
2.Реле переменного тока. 3.Поляризованные реле.
Разновидности реле по принципу действия.
Электромагнитное
реле – принцип действия у данного реле следующий, электрический сигнал подается на катушку и вследствие чего к не притягивается якорь, он связан с контактной группой.
<img width=«115» height=«72» src=«ref-1_462209900-1599.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1354">Различают реле переменного и постоянного тока.
Реле постоянного тока могут быть одно-стабильными( одно устойчивое состояние) и двустабильными( два устойчивых состояния при отсутствии напряжения на обмотке).
продолжение
--PAGE_BREAK--Одно-стабильные реле могут быть : - нейтральные(срабатывают при любой полярности напряжения); - поляризованные(срабатывают при определенной полярности); По габаритам реле делятся: 1. Микроминиатюрные;
Масса m<6 грамм.
2. Миниатюрные;
m<16 грамм.
3. Малогабаритные;
m< 40 грамм.
4.Нормальные габариты;
m> 40 грамм.
Система обозначений.
Обозначение реле делится на несколько блоков:
· Буква Р – реле
· Принцип действия.
Э — электромагнитное;
П – поляризованное;
Г – герконовое;
· Буква
К– низкочастотное;
А– высокочастотное;
· Порядковый номер разработки.
Пример – РЭК- 20.
Преимуществаэлектромагнитного реле:
Большой диапазон коммутируемых токов и напряжений. Малое переходное сопротивление в замкнутом состоянии. Очень высокое сопротивление между контактами в разомкнутом состоянии.Хорошие электроизоляционные свойства.
Недостатки:
Малое быстродействие.
Низкая чувствительность, наличие дребезга контактов.
<img width=«113» height=«76» src=«ref-1_462211499-1383.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1358">Магнитоуправляемое(герконовое)реле – магнитоуправляемое реле представляет собой катушку с герконом.
Геркон– балон с вакуумом ( или может быть наполнен спец. газом) с контактами изготовленными из пермаллоя.Поверхности контактов покрывают золотом или серебром.
Различают сухие герконы и жидкостные.
<img width=«41» height=«96» src=«ref-1_462212882-695.coolpic» v:shapes="_x0000_s1359">
Жидкостный геркон —
Недостатки жидкостного геркона:
- нельзя поворачивать геркон на угол больше 300.
- При низких температурах Т<300С ртуть замерзает.
Различают герконы:
- Замыкающие;
- Размыкающие;
- Переключающие;
По габаритам герконы делят:
- Длина баллона 50мм. – стандартные;
- 36мм.- промежуточные;
- 20мм. – миниатюрные;
- 10мм. – сверхминиатюрные;
Герсикон– герметичный силовой контакт. В баллон герсикона вмонтирована магнитная система, связанная с внешним электромагнитом. У герсиконов меньшее переходное сопротивление.
Система обозначения герконов.
1. МК – магнитный контакт.
2. А – замыкающий;
В – размыкающий;
С – переключающий;
3. Р– ртутный (если в обозначении геркона эта буква не указана, то геркон сухой)
4. Длина l
геркона в мм.
5. Две цифры (в обозначении могут быть указаны любые две):
1- малой и средней мощности;
2- повышенной мощности;
3- мощный геркон;
4- высоковольтный геркон;
5- высокочастотный;
6- геркон с памятью;
Достоинства магнитоуправляемых реле:
Повышенное быстродействие;
Повышенный срок службы;
Очень малое(стабильное) Rперех– у жидкостных герконов;
Недостатки:
Большее и менее стабильное Rперех — у сухих герконов;
Меньшие возможности по диапазону коммутируемых токов и напряжений;
Чувствительность к внешним магнитным полям;
продолжение
--PAGE_BREAK--Магнитодинамические реле.
Принцип действия:
<img width=«168» height=«115» src=«ref-1_462213577-3593.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1398">Для переключения реле необходимо воздействовать магнитным полем на каплю ртути, и из-за тока проходящему по среднему управляющему выводу. Направление перемещения капли зависит от направления тока или магнитного поля. Объем ртути должен быть небольшим.
Достоинства:
ü очень стабильное и малое Rпер.;
ü нет ограничений по числу коммутаций.
Недостатки:
ü не работает при температуре ниже -35°С;
ü гальваническая связь между входной и выходной цепью;
ü ограничение по коммутируемой мощности ( зависит от объёма капли ртути ).
Электростатические реле.
Принцип действия:
<img width=«251» height=«145» src=«ref-1_462217170-10294.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1399">Принцип действия основан на использовании кулоновских сил, которые обеспечивают притяжение подвижного электрода с мембраной к неподвижному.
Достоинства:
ü малые габариты;
ü высокое быстродействие;
ü гальваническая развязка.
Недостатки:
ü высокое Rпер.( из плохого контактного нажатия );
ü ограничение по коммутируемым мощностям.
Электромагнитострикционные реле
Принцип действия:
<img width=«156» height=«88» src=«ref-1_462227464-1776.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1400">Принцип действия основан на явлениях магнито- или электрострикций, то есть способности материалов изменять свой размеры под воздействием магнитных или электрических полей.
Достоинства схожи с электромагнитными реле, и так же наличие контактной группы.
Недостатки:
ü низкая чувствительность;
ü повышенная инерционность;
ü необходимость наличия сильных магнитных или электрических полей.
Электротепловые реле.
Принцип действия:
<img width=«204» height=«58» src=«ref-1_462229240-1686.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1411">Основан принцип действия на различных ТКЛР металлов в системе биметаллической пластины.
Используются в качестве:
1. датчика температуры;
2. реле времени ( из-за высокой инерционности );
3. обычное реле;
4. устройство зашиты от перегрузок.
Достоинства:
ü многофункциональность;
ü малая стоимость.
Недостатки:
ü малое быстродействие;
ü малый диапазон выдержки времени ( около 30с. );
ü малая точность времени.
Электронные реле.
Это обычный электронный ключ, например на транзисторах ( различают: биполярные, полевые, КМОП и МОП структуры ).
На КМОП-структуре: На биполярном транзисторе:
<img width=«408» height=«107» src=«ref-1_462230926-2778.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1402">Достоинства:
ü полная ( функциональная, конструктивная ) совместимость с интегральными схемами;
ü высокое быстродействие;
ü отсутствие дребезга контактов;
ü высокая чувствительность.
Недостатки:
ü отсутствие гальванической развязки между входом и выходом;
ü ограничения по коммутируемым мощностям;
ü не достаточно низкое сопротивление в замкнутом состоянии;
ü не достаточно высокое сопротивление в разомкнутом состоянии;
ü восприимчивость к спец. факторам ( a-, b-излучениям и пр. ).
продолжение
--PAGE_BREAK--Оптоэлектронные реле.
Оптоэлектронным реле называют оптроном или оптоэлектронной парой. Представляют собой 3-и системы:
1. преобразует электрический ток в световое излучение — светоизлучатель;
2. передающая система – для передачи света;
3. обратное преобразование светового потока в электрический сигнал – фотоприемник.
В качестве светоизлучателей используют:
ü электролюминисцентные конденсаторы;
ü светодиоды;
ü сверхминиатюрные лампы накаливания.
Для светодиодов справедливо следующее:
<img width=«61» height=«45» src=«ref-1_462233704-291.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027">, где
h– постоянная Планка;
c– скорость света;
D
E– ширина запрещенной зоны полупроводника.
Длина волны видимого света от 0,45мкм. до 0,68мкм., более 0,9мкм. инфракрасное излучение.
Передающая система – вспомогательная система. Должна быть высокопрозрачной, с хорошей адгезией к материалам свето- приемника и излучателя, а также равенство ТКЛР и хорошие диэлектрические свойства. Применяют прозрачные клеи и лаки.
Исполнительная система. По ней различают типы оптопар:
ü диодные;
ü резисторные;
ü транзисторные;
ü однопереходные транзисторы;
ü тиристорные оптопары.
Резисторная оптопара.
<img width=«163» height=«80» src=«ref-1_462233995-3189.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1423">Используется полупроводниковый фоторезистор – это селенид кадмия, сернистый кадмий. Их сопротивление падает при излучении на них света. Для диапазона ИК-лучей используют PbSили PbSe. Недостаток – это зависимость от температуры сопротивления. Достоинства – возможность работать на переменном токе.
Для излучателей используют сверхминиатюрные лампы накаливания ( оптопара ОЭП-1 ), электролюминисцентные конденсаторы ( оптопара ОЭП-8 ) и светодиоды ( оптопара ОЭП-7, ОЭП-6 ( с ИК диодом)).
t
вкл.
»
200 мс t
вкл.
»
600 мс
t
вкл.
»
120 мс
Диодная оптопара.
<img width=«55» height=«84» src=«ref-1_462237184-861.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1403">Используются полупроводниковые диоды в фотодиодном режиме, либо фотогенераторном режиме. Наибольшим быстродействием обладают p
-
i
-
nдиоды ( очень малое время включения ).
В качестве излучателя используется фотодиод.
АОД-101 ( t
вкл.
=1мкс)
На p
-
i
-
nдиоде t
вкл.
»
1мкс
Транзисторные оптопары.
В качестве излучателей используется ИК-диоды, но можно использовать и обычный свет.
АОТ-123 ( t
вкл.
»
2мкс)
<img width=«61» height=«84» src=«ref-1_462238045-930.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1404">Тиристорные оптопары.
Для выключения прибора приходится коммутировать выходную цепь, из-за лавинного образования электронов.
t
вкл.
»
10 мкс
АОУ-103
<img width=«144» height=«73» src=«ref-1_462238975-1448.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1405">
На основе однопереходных транзисторов ( двухбазовый диод )
Облучается эмиттер. И его можно использовать в различных режимах работы ( фотодиодный, однопереходный транзистор и пр. ).
АОТ-102 (t
вкл.
»
5мкс )
<img width=«180» height=«77» src=«ref-1_462240423-1627.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1406">Оптопары с открытым каналом.
Бывают с прямым прохождением света или с отражением света.
<img width=«222» height=«62» src=«ref-1_462242050-2798.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1427">
Достоинства оптоэлектронных реле:
ü полная гальваническая развязка между входом и выходом;
ü высокая чувствительность;
ü высокое быстродействие;
ü «полная» совместимость с интегральными схемами.
Недостатки такие же, как и у электронных реле.
продолжение
--PAGE_BREAK--Гальваномагнитные реле.
Используют для коммутации либо эффект Холла, либо эффект Гаусса.
Достоинства:
ü бесконтактного реле;
ü малые габариты.
Недостатки:
ü восприимчивость к спец. факторам;
ü критичность к температурным воздействиям.
Электретные реле.
<img width=«132» height=«47» src=«ref-1_462244848-1209.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1407">Здесь в качестве диэлектрика в конденсаторе используется тонкая пленка электрета ( пленка из фторопласта ). Величина тока в цепи будет зависеть от скорости перемещения подвижной обкладки.
Это бесконтактное реле, не потребляет тока, отсутствие дребезга контактов. Недостатки: восприимчивость к воздействию спец. факторов. Эти устройства имеют механическое управление ( или дистанционное ).
Магнитныереле — в простейшем случае это двух обмоточный трансформатор (сердечник может быть выполнен из ферромагнитного материала).
<img width=«70» height=«53» src=«ref-1_462246057-720.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1360">При подаче напряжения на вход появляется напряжение на выходе.Обычно работает на переменном токе.
Достоинства:
Полная гальваническая развязка.
Неограниченное число коммутаций.
Недостаток:
Большие габариты.
<img width=«108» height=«47» src=«ref-1_462246777-448.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1361">Пьезоэлектрические реле – работа основана на том, что при деформации некоторых материалов возникает ЭДС, она и будет выходным сигналом.
Недостаток:
Необходимость приложения больших усилий, для вызова ЭДС. Для появления ЭДС = 1В необходимо приложить усилие равную 100 Н.
Криотронныереле – используют свойство некоторых материалов при низкой температуре переходить в состояние сверх проводимости и выходить из этого состояния под действием магнитного поля, при этом не изменяя температуры.
Достоинства:
Очень низкое сопротивление в замкнутом состоянии.
Недостаток:
Не очень высокое сопротивление в разомкнутом состоянии.
Необходимость наличия охлаждающей жидкости.
Халькогенидныереле – в таких реле используются халькогенидные стекла.
Эти материалы резко изменяют свои свойства под действием электрического и магнитного поля.
Оптическиереле – такие коммутационные устройства используются для коммутации световых сигналов. Все такие устройства можно разделить на:
- устройства оптоэлектронного типа (в процессе коммутации используется преобразование электрического сигнала в оптический сигнал, а затем обратное преобразование);
- оптические устройства (прямая коммутация оптического сигнала);
Резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности.
Резисторы.
1.
Резистор– элемент электронной аппаратуры, предназначенный для создания в электрической цепи заданной величины активного сопротивления.
(в нем электрическая энергия преобразуется в тепловую и рассеивается).
Классификация резисторов.
1. По постоянству значения сопротивления.
а). Постоянные (сопротивление не меняется);
В свою очередь постоянные делятся на:
- Общего применения:
- Прецизионные;
- Высокочастотные;
- Высоковольтные;
- Высокоомные;
б). Переменные (сопротивление меняется при эксплуатации);
- Подстроечные;
- Регулировочные;
- Линейные;
- Нелинейные;
в). Специальные резисторы;
- Варисторы;
- Терморезисторы;
- Фоторезисторы;
- Магниторезисторы;
2. По принципу создания резистивного элемента.
а). Проволочные;
б). Непроволочные;
- Пленочные;
- Объемного типа;
Система обозначения резисторов.
Различают две системы обозначения до и после 80-го года.
1. Система до 80-го года.
А) Буква С – сопротивление;
СП – переменный резистор;
СТ – терморезистор;
СН – варистор;
СР – фоторезистор;
Б) Материал резистивного элемента.
1- углеродистый (пиролитический углерод);
2- металлоокисные или металлопленочные;
3- пленочные композиционные;
4- объемные композиционные;
5- проволочные резисторы;
В) Номер разработки.
Пример обозначения:С2-1.
2. Система после 80-го года.
А) Буква Р – резистор постоянный;
РП – переменный;
ТР – терморезистор;
ТРП – позистор;
ВР – варистор;
Б) Цифра 1- непроволочный;
2- проволочный;
(эти цифры указываются для Р и РП.)
В) Порядковый номер разработки.
Пример обозначения: Р1-26
ТР- 7
Условно графические обозначения.
R— позиционное обозначение резисторов.
1.Резистор постоянный.
<img width=«60» height=«21» src=«ref-1_462247225-201.coolpic» v:shapes="_x0000_s1310">
<img width=«21» height=«2» src=«ref-1_462247426-151.coolpic» v:shapes="_x0000_s1313"><img width=«21» height=«2» src=«ref-1_462247426-151.coolpic» v:shapes="_x0000_s1312">
<img width=«104» height=«79» src=«ref-1_462247728-1905.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1362">В схеме можно указывать номинальную мощность.
2.Резистор с отводом.
<img width=«21» height=«2» src=«ref-1_462247426-151.coolpic» v:shapes="_x0000_s1430"><img width=«60» height=«21» src=«ref-1_462249784-200.coolpic» v:shapes="_x0000_s1428"><img width=«21» height=«2» src=«ref-1_462162771-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s1429">
<img width=«2» height=«22» src=«ref-1_462250137-157.coolpic» v:shapes="_x0000_s1431">
3. Реостат (резистор переменный)
<img width=«61» height=«40» src=«ref-1_462250294-225.coolpic» v:shapes="_x0000_s1330">
а) регулировочный б) подстроечный
<img width=«69» height=«35» src=«ref-1_462250519-239.coolpic» v:shapes="_x0000_s1329 _x0000_s1331">
4.Потенциометр
5.Специальные резисторы (в место буквы tуказывается параметр который влияет на сопротивление).
<img width=«61» height=«46» src=«ref-1_462250758-232.coolpic» v:shapes="_x0000_s1332">
Основные параметры резисторов.
1. Номинальное сопротивление Rном .
Различают шесть рядов сопротивлений:
Е6, Е12, Е24, Е48, Е96, Е192.Число указывает на число номиналов в ряде.
2. Допуск на номинальное сопротивление — это разница между номинальным и действительным значением. Выражается в процентах. Всего существует 11 допусков:
±0,01 % … ±5%, ±10%, ±30%.
3. Номинальная мощность рассеяния- это мощность которую может рассеивать резистор в течении длительного времени.
4. Уровень собственных шумов.
Различают собственные шумы и шумы скольжения (Характерны для переменных резисторов (при регулировке). Уровень этого шума существенно выше токовых шумов.). Собственные делятся на тепловые(обусловленные хаотичным движением электронов. Имеют непрерывный широкий спектр, их уровень практически не зависит от материала, но зависит от температуры. Существуют, не зависимо есть или нет ток.) и токовые (обусловленные дискретной (зернистой) структурой резистора. При прохождении тока возникает пробой он и есть источник шума. Зависят от материала резистора. Уровень токовых шумов существенно больше тепловых.).
Собственные шумы измеряются в мкВ/В.
= Е/U[мкВ]/[В].
5. Температурный коэффициент сопротивления – показатель температурной стабильности. Показывает относительное изменение сопротивления при изменении температуры на один градус.
a
R
=
D
R/
D
t *1/R0
6. <img width=«103» height=«88» src=«ref-1_462250990-1611.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1365">Функциональная характеристика (кривая регулирования) – зависимость сопротивления от угла поворота.
А – линейная зависимость;
Б – логарифмическая;
В – показательная;
Схема замещения резистора.
<img width=«208» height=«87» src=«ref-1_462252601-1463.coolpic» v:shapes="_x0000_s1366">
RR
— сопротивление резистивного элемента;
R
К
— сопротивление металлических контактов;
LR
— паразитная индуктивность (зависит от конструкции резистора);
CR
— паразитная емкость;
R
ИЗ
– сопротивление изоляции (оно обычно учитывается у высокоомных резисторов);
Особенности резисторов.
1.
Непроволочные резисторы.
- широкая номенклатура Rи P;
- малая величина Lи C;
- малые габариты и стоимость;
Разновидности:
- углеродистые (пленочного типа).
Пленка пиролитического углерода (толщина сотые, десятые доли мкм).
Дешевые и высокостабильные, обладают низким уровнем шумов.
Недостаток это низкая стабильность высокоомных резисторов.
Пример резисторов – ВС, С1- 8.
- металлоокисные, металлопленочные (пленка сплава металла, либо окисла металла).
Достоинством таких резисторов является повышенная термостойкость и низкий уровень шумов. Недостаток это малая устойчивость к импульсным перегрузкам.
Пример резисторов –МЛТ, МТ.
- композиционные резисторы (смесь проводящего материала – углерода и диэлектрической связки).
Такие резисторы могут быть объемного типа и пленочного типа.
Достоинство – малая стоимость. Недостаток – зависимость сопротивления от напряжения и тока, высокий уровень шумов, низкая стабильность.
Пример резисторов –ТВО, С3- 2.
2. Проволочные резисторы.
(проволока из нихрома, константана или манганина).
Достоинство:
- высокая стабильность;
- высокая термостойкость;
- малый уровень шумов;
- высокая перегрузочная способность;
Пример резисторов –ПЭВ, С5- 35.
3.Специальные резисторы.
- <img width=«132» height=«103» src=«ref-1_462254064-1171.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1335">Варистор (сопротивление зависит от напряжения и тока);
Используется для стабилизации и ограничения напряжения (для стабилизации напряжения).
Основные параметры:
- классификационное напряжение UКЛ;
- классификационный ток IКЛ;
- коэффициент нелинейности;
b
=
R
СТ
/
r
ДИН
продолжение
--PAGE_BREAK--4.Терморезисторы.
Как правило имеют отрицательный ТКС, хотя есть и позисторы с положительным ТКС. Терморезисторы характеризуются:
ü номинальным сопротивлением при 20°С;
ü ТКС;
ü номинальная мощность рассеяния;
ü постоянная времени t— характеризует тепловую инерционность: это время, в течении которого температура терморезистора изменяется на 63% при переносе его из воздушной среды при 0°С в воздушную среду с температурой 100°С.
5.Магниторезисторы.
Работают на основе магниторезистивного эффекта, это свойство полупроводникового устройства. Характеризуется зависимостью сопротивления от индукции магнитного поля ( В ). Строят график их зависимости, и рассматривают работу магниторезистора.
Конденсаторы.
Это элемент радиоэлектронной аппаратуры, обладающий сосредоточенной электрической емкостью, то есть способностью накапливать электрические заряды.
Классификация конденсаторов:
ü по характеру изменения емкости:
постоянные;
переменные;
подстроечные;
специальные ( вариконды ) – нелинейные конденсаторы, емкость зависит от приложенного напряжения;
ü по виду диэлектрика:
с органическими диэлектриками;
с неорганическими диэлектриками;
с газообразными диэлектриками;
с оксидными диэлектриками.
Система обозначений.
1.) К – постоянный конденсатор;
КТ – подстроечный конденсатор;
КП – переменный конденсатор;
КН – вариконд.
2.) число – обозначает тип диэлектрика:
10 керамический, с рабочим напряжением менее 1600В;
15 керамический, с рабочим напряжением более 1600В;
22 стекляннокерамический;
21 стеклянный;
31 слюдяной, малой мощности;
32 слюдяной, большой мощности;
40 бумажные, с рабочим напряжением менее 2 кВ;
41 бумажные, с рабочим напряжением более 2 кВ;
42 металлобумажные;
50 оксидные, электролитические алюминиевые;
51 оксидные, электролитические танталовые;
52 оксидные, объемно-пористые;
53 оксидные, полупроводниковые;
60 воздушные;
61 вакуумные;
71 полистирольные;
72 фторопластовые;
73 лавсановые.
Эти обозначения применимы для конденсаторов типа К, а для КП и КТ могут быть следующие обозначения:
1 вакуумные;
2 воздушные;
3 газообразные;
4 твердые.
3.) номер разработки.
Например:
К50-6
КТ4-1.
Условные графические обозначения.
<img width=«228» height=«173» src=«ref-1_462255235-2410.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1413">Позиционное обозначение: С.
Основные параметры.
1.) Номинальная емкость.
<img width=«112» height=«41» src=«ref-1_462257645-328.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028">, где:
x— диэлектрическая проницаемость;
S– площадь обкладок;
d– расстояние между обкладками.
У воздуха x=1, поэтому воздушные конденсаторы очень большие, для уменьшения их габаритов на обкладки добавляют какой-либо диэлектрик.
Все емкости стандартизованы по рядам номинальных ёмкостей:
Е3; Е6; Е12; Е24.
Е3 1; 2.2; 4.7
2.) Допуск на ёмкость.
Разность между номинальным и фактическим значением. Существует 14 допусков:
±0.1% — прецизионные;
-20% до +80% — последний класс точности.
3.) Номинальное рабочее напряжение.
Напряжение, при котором конденсатор работает в течение всего срока эксплуатации.
4.) Тангенс угла потерь.
tg(d) – тангенс угла диэлектрических потерь, из-за переполяризации диэлектрика, так как энергия рассеивается в виде тепла. Из-за наличия потерь угол между Uи Iстановиться меньше 90°.
<img width=«180» height=«132» src=«ref-1_462257973-1371.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1414">Для оценки tg(d) можно:
<img width=«115» height=«24» src=«ref-1_462259344-341.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">, где Rп.– сопротивление потерь.
Тангенс угла потерь это величина обратная добротности, поэтому:
<img width=«73» height=«45» src=«ref-1_462259685-307.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">.
5.) Сопротивление изоляции и ток утечки.
Ток утечки – это ток, который существует постоянно в диэлектрике конденсатора.
<img width=«65» height=«47» src=«ref-1_462259992-284.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031">, где
Rиз.– сопротивление изоляции;
Iут.– ток утечки.
6.) Температурный коэффициент емкости.
Характеризует температурную стабильность емкости, это:
<img width=«91» height=«45» src=«ref-1_462260276-326.coolpic» v:shapes="_x0000_i1032">, где
С0– ёмкость при температуре 20°С.
ТКЕ нормируется, например для керамических конденсаторов по ТКЕ существует 16 групп:
-2200*10-6 1/°С М2200
+100**10-6 1/°С П100.
Эти обозначения производятся на корпусе или обозначаются цветом.
Слюдяные конденсаторы делятся на 4 группы:
А не нормированное значение ТКЕ;
Б ±200**10-6 1/°С
В ±100**10-6 1/°С
Г ±50**10-6 1/°С
7.) Закон изменения емкости.
Используется для характеристики переменных конденсаторов:
ü прямоемкостные ( прямая зависимость между емкостью и углом поворота ротора);
ü прямоволновые (прямая зависимость между длиной волны и углом поворота ротора);
ü прямочастотные (прямая зависимость между частотой колебательного контура и углом поворота ротора);
ü логарифмические ( логарифмическая зависимость емкости от угла поворота ротора ).
Схема замещения конденсатора.
<img width=«203» height=«104» src=«ref-1_462260602-507.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1415">С – номинальная емкость;
Сз – емкость относительно корпуса;
Rиз– сопротивление изоляции;
Rп– сопротивление потерь;
Lc– емкостная индуктивность ( проявляется на больших частотах ).
продолжение
--PAGE_BREAK--Особенности конденсаторов.
Бумажные.
Выполняются в виде бумаги пропитанной маслом, и фольговых обкладок, которые затем сворачиваются в рулон. Достоинства:
широкие интервалы номиналов мощностей ( от 0.01 мкФ до 10мкФ ).;
широкие интервалы рабочих напряжений.
Недостатки:
малая температурная и временная стабильность;
большие потери.
Например: БМ ( бумажный малогабаритный );
КБГ ( бумажный герметизированный );
К40-1.
Металлобумажные.
Они выполнены из диэлектрической бумаги, а на неё с двух сторон напыляются обкладки, у них емкость больше и меньшие габариты. Достоинства: способность самовосстанавливаться после пробоя ( так как из-за малой толщины обкладок, металл в месте пробоя испаряется).
Например: МБМ;
К42-2.
Слюдяные.
Берется пакет из слюдяных пластинок и обкладки ( алюминий или оловянно-свинцовый сплав ), а затем всё это герметизируется. У таких конденсаторов малые потери ( работают до 100МГц ), хорошая стабильность, но имеют большие габариты.
Например: КСО
К31-3.
Керамические.
Диэлектрик выполнен из ВЧ керамики, обкладки наносятся методом вжигания серебра. Конструкции: дисковые, трубчатые, пластинчатые, бочоночные, проходные, опорные и литые щелевидные. Эти конденсаторы высокостабильные, с малыми потерями и дешевые.
Например: КТ ( трубчатый );
<img width=«276» height=«158» src=«ref-1_462261109-2137.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1416">КД ( дисковый );
КМ-6 ( малогабаритный ).
Стеклянные.
В качестве диэлектрика используется стекло, удельная емкость выше чем у слюдяных. Они дёшевы, малогабаритны и стабильны, с высокой электрической прочностью.
Например: КС
К21-5.
Стеклянно керамические.
Диэлектрик – это стекло смешанное с керамикой, для увеличения e.
Например: СКМ;
К22-5.
Пленочные.
Диэлектрик – это синтетическая пленка с фольговым или металлизированными обкладками. В качестве диэлектрика используются органические полярные ( большие потери ) и неполярные ( малые потери ) диэлектрики.
Например: ПСО ( полистирольные ) – полистирол плавится при низкой температуре;
К70-6;
ФТ ( фторопластовые );
К72-2;
К73-3 ( лавсановые – полярный диэлектрик ).
Оксидные.
В качестве диэлектрика применяется пленка окисла металла. В качестве пленок используются окислы тантала, ниобия или алюминия. Все эти конденсаторы полярные.
Разновидности: оксидные электролитические алюминиевые;
оксидные электролитические танталовые ( ниобиевые );
объемно-пористые;
оксидные полупроводниковые.
Для увеличения площади обкладок используется травление фольги.
Например: К50-3 ( К50-6 ).
eу танталового окисла в 2.5 раза больше, чем у окисла алюминия, следовательно, меньшие габариты, дорогие, стабильные, но с малым рабочим напряжением. У ниобия eбольше в 5 раз, чем у алюминия, но он дороже тантала.
Например: К51-3 ( танталовый ).
Объемно-пористые конденсаторы чаше всего танталовые, представляют собой пористое тело с танталом, залитое электролитом, следовательно, большая емкость.
У оксидных полупроводниковых диэлектриков электролит заменен полупроводником, здесь нет проблем с испарением электролита, что увеличивает стабильность. Они выпускаются алюминиевые, танталовые и ниобиевые.
Например: К53-8;
К53-4;
К53-1.
Катушки индуктивности.
1.Катушки индуктивности – это элемент электронной аппаратуры, функционирование которого определяется эффектом взаимодействия электрических и магнитных полей.
Такой эффект позволяет создать элемент имеющий реактивное сопротивление переменному току и не оказывающий сопротивление постоянному току.
Классификация катушек индуктивности.
1.По постоянству значения индуктивности.
- перестраиваемые (вариометр);
- подстраиваемые;
- не перестраиваемые;
2.По конструкции.
- каркасные;
- бескаркасные;
- однослойные;
- многослойные;
- экранированные;
- неэкранированные;
- с сердечником;
- без сердечника;
- цилиндрические;
- кольцевые;
- броневые;
- спиральные;
Условно графические обозначения.
Катушка индуктивности имеет следующее позиционное обозначение – L.
1. Катушка индуктивности - 2. Если катушка с отводами –
<img width=«107» height=«20» src=«ref-1_462263246-201.coolpic» hspace=«8» v:shapes="_x0000_s1336">
3.Катушка с сердечником:
- <img width=«100» height=«25» src=«ref-1_462263447-211.coolpic» v:shapes="_x0000_s1338"> <img width=«105» height=«27» src=«ref-1_462263658-206.coolpic» v:shapes="_x0000_s1432">
- магнитодиэлектрический сердечник; ферритовый;
<img width=«108» height=«26» src=«ref-1_462263864-237.coolpic» v:shapes="_x0000_s1340">
4.Немагнитный материал;
- <img width=«110» height=«24» src=«ref-1_462264101-356.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1341">Сердечник с зазором; Вариометр;
<img width=«75» height=«38» src=«ref-1_462264457-857.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1342">
- Подстраиваемая катушка;
<img width=«87» height=«31» src=«ref-1_462265314-661.coolpic» v:shapes="_x0000_s1343">
4. Индуктивная связь:(Точка показывает начало обмотки).
- <img width=«38» height=«51» src=«ref-1_462265975-602.coolpic» v:shapes="_x0000_s1344">
катушки с общим сердечником;
<img width=«40» height=«61» src=«ref-1_462266577-757.coolpic» v:shapes="_x0000_s1346">
<img width=«44» height=«54» src=«ref-1_462267334-693.coolpic» v:shapes="_x0000_s1345">
- катушка с отдельными подстроенными сердечниками;
Основные параметры катушек индуктивности.
Рассмотрим принцип действия катушек индуктивности. Если через катушку индуктивности пропустить ток, то возникнет переменное магнитное поле, оно хар – ся магнитным потоком Ф, при изменении потока в проводнике возникает ЭДС – самоиндукции, и она направлена противоположно основной ЭДС, именно поэтому катушка и оказывает сопротивление переменному току – называемое реактивным сопротивлением.
Коэффициент пропорциональности между величиной этого реактивного сопротивления и частотой wпеременного тока и называется индуктивностью L.
XL
=
w
L
1.Индуктивность
L
.
а).L
= 2
l
(
ln
(4
l
/
d
) – 1) – индуктивность прямого проводника.
l– длина;
d– диаметр;
Если l= 1м, d= 1мм, то L= 1,2 мкГн.
Для увеличения индуктивности проводник можно свернуть в спираль, при этом в магнитном поле созданным каждым витком оказываются и другие витки, что соответственно приводит к увеличению индуктивности.
б). L — индуктивность однослойной цилиндрической катушки.
L = L0W2 D ; L0 = L0(l/d)
D
— диаметр катушки;
l
– длина катушки;
Для дальнейшего увеличения индуктивности в катушку вводят сердечник.
в).Lc
– индуктивность катушки с сердечником.
Lc
=
m
эф
L
;
m
эф – эффективная магнитная проницаемость сердечника, которая зависит от начальной магнитной проницаемости и конструкции сердечника.
2.
Допуск на индуктивность.
Допуск не нормируется, требуемая точность (±0,1%)¸(±30%).
Для регулирования в катушку вводят регулировочный сердечник.
3. Добротность
Q
– характеризует величину потерь (отношение реактивного сопротивления к активному сопротивлению).
Q=
w
L/rL;
Реальные значения Q – (20¸600).
rL = r0+ Rq + RC + RCL + Rd
r0 — омическое сопротивление катушки;
Rq – сопротивление потерь на вихревые токи;
RC – сопротивление потерь в сердечнике;
RCL – сопротивление потерь в собственной емкости;
Rd – сопротивление диэлектрических потерь;
<img width=«240» height=«97» src=«ref-1_462268027-4097.coolpic» v:shapes="_x0000_s1347">
4.Собственная емкость CL
– емкость, измеренная на выводах, ее наличие приводит к ограничению собственной частоты.
2.
Стабильность.
Температурная стабильность — aL= DL/Dt* 1/ L;
Добротная стабильность — aC= DQ/Dt* 1/ Q;
Временная стабильность — b= DL/DT* 1/ L;
Схема замещения катушки.
<img width=«132» height=«54» src=«ref-1_462272124-834.coolpic» v:shapes="_x0000_s1348">
Особенности катушек индуктивности.
· Однослойные катушки – они могут быть с шаговой и рядовой обмоткой, такие катушки обычно используются на высоких частотах до 100 МГц.
Для увеличения добротности используют бескаркасные катушки либо выполненные на ребристых каркасах.
<img width=«60» height=«63» src=«ref-1_462272958-1044.coolpic» v:shapes="_x0000_s1349">
Также для увеличения добротности часто используют серебрение проводника. Для увеличения стабильности однослойных катушек используют горячую намотку либо воженную намотку, но при этом снижается добротность.
· Многослойные катушки выполняют рядовой намоткой, произвольной, синусонированной либо универсальной намоткой.
Наличие большой собственной емкости ограничивает частоту до 2 МГц. Для увеличения добротности используют провод — лицендрат (несколько проводников в жгут и на конце спаиваются).
· Спиральные катушки — имеют невысокую добротность, не большая индуктивность.
Экранированные катушки индуктивности.
Экран необходим для снижения действия магнитного поля.
Эффективность экранирования оценивается отношением Hв определенной точке пространства с экраном и без экрана.
Для повышения эффективности экранирования, нужно использовать экраны с меньшим r(экраны с посеребрением). Эффективность увеличится с увеличение толщины стенки экрана, она также увеличится с ростом частоты.
Но наличие экрана приведет увеличению собственной емкости и к некоторому уменьшению индуктивности, уменьшению добротности.
Принято использовать экраны с диаметром: Dэ= 2Dк
Dк – наружный диаметр катушки;
При этом Lуменьшиться на 15-18%.
При Dэ= 2,5Dк — влияние экрана на параметры меньше, в этом случае Lуменьшиться на 5%.
· Катушки индуктивности с сердечником.
Сердечники бывают из магнитных и не магнитных материалов.
Для высокочастотных катушек используют следующие материалы:
- магнитодиэлектрики;
- ферриты;
1. Магнитодиэлектрик – смесь порошка магнитного материала и диэлектрической связки. Такая структура позволяет снизить потери.
Виды магнитодиэлектрических сердечников:
- магнетитовые сердечники;
- карбонильные сердечники;
- альсиферовые сердечники;
Такие сердечники имеют высокую стабильность, малые потери и стоимость.
Ферритовые сердечники.
- магнитомягкий феррит (имеет узкую петлю гистерезиса);
Используются никель – цинковые и марганце – цинковые ферриты.
Обозначение:
2000 Н Н 1;
В М
2000– начальная намагниченность;
Первая Н – низкочастотные, В – высокочастотные;
Вторая Н — никель – цинковые, М — марганце – цинковые;
1 – порядковый номер разработки;
Немагнитные материалы.
Используется диамагнетик, они имеют m<1. Используются для подстройки индуктивностей. Материал: латунь, алюминий, медь. При таких сердечниках индуктивность и добротность ниже, но они высокостабильные и недорогие.
Показатель любого сердечника это mэф.Эффективная магнитная проницаемость зависит от начальной намагниченности m и конструкции (большая или меньшая длина магнитной силовой линии).
Типы сердечников:
- цилиндрические;
- кольцевые;
- броневые;
Цилиндрические – имеют малое mэф, используются для подстройки.
Кольцевые – обеспечивают максимальную mэф, малые габариты и малые поля рассеяния. Недостаток это сложность намотки и подстройки.
Обозначение:
К10
´
6
´
3;
К – кольцевой;
10 – наружный диаметр (мм);
6 – внутренний диаметр (мм);
3 – высота (мм);
Броневой- обладает большой mэф, для увеличения стабильности используют сердечники с зазором.
Обозначение:
Б – 6;
Б– броневой;
6— наружный диаметр (мм);
СБ – 12а;
Материал – карбонильное железо;
а– зазор;
б– нет зазора;
продолжение
--PAGE_BREAK--
еще рефераты
Еще работы по коммуникациям
Реферат по коммуникациям
История развития электроники
2 Сентября 2013
Реферат по коммуникациям
История развития информационных технологий
2 Сентября 2013
Реферат по коммуникациям
Полупроводники 3
2 Сентября 2013
Реферат по коммуникациям
Испытания РЭСИ на механические воздействия обнаружение резонансных частот вибропрочность и
2 Сентября 2013