1. Значение tк рассчитать по формуле (8).
2. Значение tдн найти по формуле (6).
В формулах (6) и (8) температуру термостатирования принять
tт=tо=52,5 С.
Данные для расчетов берутся из табл.1.
| sкс | sко | sкд | sос | sдс | h | m | Тк | То | Тд | Тк* |
| 4.7×10-2 | 6.5×10-2 | 4.0×10-2 | 1.8×10-3 | 2.1×10-2 | 0.995 | 0.973 |
2.3. Для допустимой заданной зоны термостатирования D =0,1 К определить время выхода термостата в режим по формулам (9)-(12) при Qн=2,55 Вт.
2.4. По формулам (13)-(18) определить параметры режима автоколебаний при найденных e, tдн, Qн=2,55 Вт.
2.5. Провести эксперементальную проверку полученных результатов. Для этого:
1. Переключатель П1 на блоке №1 установить в положение “2”. При этом согласно схеме рис.11 в качестве нагрузки R20 регулятора подключается нагреватель термостата, а в качестве чувствительного элемента подключается терморезистор, установленный в испытуемом термостате.
2. Тумблер П2 установить в положение 1 (объект) (сопротивление Ro), а прибор В7-16 установить на режим измерения сопротивлений. При этом прибор В7-16 будет показывать сопротивление Rо объекта.
3. С интервалом Dt=1 мин регистрировать показания прибора, измеряющего сопротивление объекта.
4. Убедившись в наступлении режима автоколебаний поочередно зафиксировать зависимости Rо=Rо(t) и Uд=Uд(t) с интервалом Dt=(3-5) с. Результаты занести в таблицу:
| t, с | Ro, Ом | to, oC | Uд, В | Rд, Ом | tд, oC |
Достижение режима автоколебаний характеризуется включением и выключением лампочки “ток нагрузки” через одинаковые промежутки времени.
Для измерения напряжения Uд необходимо:
- тумблер П2 поставить в положение 2 (датчик) (напряжение Uд);
- прибор В7-16 установить на режим измерения напряжений.
 |
В таблице 2 величина Rд рассчитывается по формуле:
где Rо=9,09 кОм, Uо=5,79 В, а величины tо=tо(t) и tд=tд(t), соответствующие зависимостям Rо(t) и Rд(t) снимаются по графикам рис.12.
5. Построить графики:
а) переходного процесса объекта;
б) режима автоколебаний.
6. Провести сравнение полученных результатов с результатами расчета:
 |
а)
 |
б)
в)
 |
г)
 |
Рис. 12. Градуировочные характеристики.
Содержание отчета
1. Результаты измерения зоны неоднозначности регулятора в Омах;
2. Результаты расчета зоны неоднозначности регулятора в гркдусах;
3. Расчет стационарных значений температуры камеры tк и температуры настройки датчика tдн;
4. Расчет времени выхода термостата в режим и параметров режима автоколебаний;
5. Таблица результатов эксперимантов;
6. Графики:
- переходного процесса объекта;
- режима автоколебаний
7. Сравнение расчетных и экспериментальных данных.
Контрольные вопросы:
1. Какие приняты допущения при составлении модели термостата с сосредоточенными параметрами?
2. В чем преимущества и недостатки релейных систем регулирования по сравнению с пропорциональными системами регулирования?
3. На какие показатели качества и как влияет величина зоны неоднозначности двухпозиционного регулятора?
4. Что такое автоколебательный режим и при каких условиях он возникает в релейных системах?
5. Из каких составляющих складывается погрешность термостатирования? Дать определения всех составляющих погрешности и пояснить, чем обусловлена каждая из них.
6. От каких конструктивных и режимных параметров зависит динамическая погрешность термостатирования?
7. От каких конструктивных и режимных параметров зависит статистическая погрешность термостатирования?
8. Какими путями можно уменьшить время выхода термостата в режим?
9. Какие возмущающие воздействия могут вызвать нестабильность температуры объекта термостатирования?
10. Что является регулирующим воздействием в подогревном термостате?
Литература
1. Грабой Л.П., Ленская Л.П., Трощенко А.В. “Определение динамической ошибки регулирования двухпозиционного термостата”, Вопросы радиоэлектроники, ТРТО, вып. 1, 1971.
2. Ярышев Н.А., Андреева Л.Б. Тепловой расчет термостатов, Л., Энергоатомиздат, 1984.
3. Кейн В.М. Конструирование тнрморегуляторов, М., Сов. Радио, 1970.
4. Попов Е.П. Автоматическое регулирование и управление. М.,Физматиздат, 1962.