Pembezaan maksimum. Sistem matematik maksimum. Tolok tekanan belos pembezaan

14.06.2019

Penguat pembezaan ialah litar terkenal yang digunakan untuk menguatkan perbezaan voltan dua isyarat input. Sebaik-baiknya, isyarat keluaran tidak bergantung pada tahap setiap isyarat input, tetapi hanya ditentukan oleh perbezaannya. Apabila tahap isyarat pada kedua-dua input berubah secara serentak, maka perubahan dalam isyarat input dipanggil mod biasa. Isyarat input pembezaan atau perbezaan juga dipanggil normal atau berguna. Penguat pembezaan yang baik mempunyai nilai yang tinggi nisbah penolakan mod biasa(CMRR), iaitu nisbah isyarat keluaran yang dikehendaki kepada isyarat keluaran mod biasa, dengan mengandaikan bahawa isyarat input mod yang dikehendaki dan mod biasa mempunyai amplitud yang sama. CMRR biasanya diukur dalam desibel. Julat variasi isyarat input mod biasa menentukan tahap voltan yang dibenarkan berbanding dengan isyarat input yang mesti berbeza-beza.

Penguat pembezaan digunakan dalam kes di mana isyarat lemah boleh hilang dalam hingar latar belakang. Contoh isyarat tersebut ialah isyarat digital yang dihantar melalui kabel panjang (kabel biasanya terdiri daripada dua wayar berpintal), isyarat audio (dalam kejuruteraan radio, konsep galangan "seimbang" biasanya dikaitkan dengan galangan pembezaan 600 ohm), frekuensi radio isyarat (kabel dua teras adalah pembezaan), elektrokardiogram voltan, isyarat untuk membaca maklumat daripada memori magnetik dan lain-lain lagi. Penguat pembezaan di hujung penerima memulihkan isyarat asal jika gangguan mod biasa tidak begitu besar. Peringkat pembezaan digunakan secara meluas dalam pembinaan penguat operasi, yang kita bincangkan di bawah. Mereka memainkan peranan penting dalam reka bentuk penguat DC (yang menguatkan frekuensi ke DC, iaitu, tidak menggunakan kapasitor untuk gandingan antara peringkat): litar simetri mereka secara semula jadi direka untuk mengimbangi hanyut suhu.

Dalam Rajah. Rajah 2.67 menunjukkan litar asas bagi penguat pembezaan. Voltan keluaran diukur pada salah satu pengumpul berbanding dengan potensi tanah; penguat sedemikian dipanggil litar dengan keluaran kutub tunggal atau penguat perbezaan dan ia adalah yang paling meluas. Penguat ini boleh dianggap sebagai peranti yang menguatkan isyarat pembezaan dan menukarnya menjadi isyarat satu hujung yang boleh dikendalikan oleh litar konvensional (pengikut voltan, sumber arus, dll.). Jika isyarat pembezaan diperlukan, maka ia dikeluarkan antara pengumpul.

nasi. 2.67. Penguat pembezaan transistor klasik.

Apakah keuntungan litar ini? Tidak sukar untuk dikira: katakan isyarat pembezaan digunakan pada input, dan voltan pada input 1 meningkat dengan jumlah uin (perubahan voltan untuk isyarat kecil berbanding dengan input).

Selagi kedua-dua transistor berada dalam mod aktif, potensi titik A adalah tetap. Keuntungan boleh ditentukan seperti dalam kes penguat dengan satu transistor, jika anda perasan bahawa isyarat input digunakan dua kali pada persimpangan pemancar asas mana-mana transistor: K beza = R k /2(r e + R e). Rintangan perintang R e biasanya kecil (100 Ohm atau kurang), dan kadangkala perintang ini tidak hadir sama sekali. Voltan pembezaan biasanya dikuatkan beberapa ratus kali.

Untuk menentukan keuntungan isyarat mod biasa, isyarat I/O yang sama mesti digunakan pada kedua-dua input penguat. Jika anda berhati-hati mempertimbangkan kes ini (dan ingat bahawa kedua-dua arus pemancar mengalir melalui perintang R 1), anda akan mendapat K sinf = - R k / (2R 1 + R e). Kami mengabaikan rintangan r, kerana perintang R 1 biasanya dipilih besar - rintangannya adalah sekurang-kurangnya beberapa ribu ohm. Malah, rintangan R e juga boleh diabaikan. CMOS adalah lebih kurang sama dengan R 1 (r e + R e). Contoh tipikal penguat pembezaan ialah litar yang ditunjukkan dalam Rajah. 2.68. Mari lihat bagaimana ia berfungsi.

nasi. 2.68. Pengiraan ciri penguat pembezaan.
K beza = U keluar /(U 1 - U 2) = R hingga /2(R e + r e):
K beza = R k /(2R 1 + R e + r e);
KOSS ≈ R 1 /(R e + r e).

Rintangan perintang R k dipilih seperti berikut. supaya arus pengumpul senyap boleh diambil sama dengan 100 μA. Seperti biasa, untuk mendapatkan maksimum julat dinamik Potensi pengumpul ditetapkan kepada 0.5 U kk. Transistor T 1 tidak mempunyai perintang pengumpul, kerana isyarat keluarannya dikeluarkan daripada pengumpul transistor lain. Rintangan perintang R 1 dipilih supaya jumlah arus ialah 200 μA dan diagihkan sama rata antara transistor apabila isyarat input (pembezaan) adalah sifar. Menurut formula yang baru diperolehi, keuntungan isyarat pembezaan ialah 30, dan keuntungan mod biasa ialah 0.5. Jika kita mengecualikan perintang 1.0 kOhm dari litar, maka keuntungan isyarat pembezaan akan menjadi sama dengan 150, tetapi pada masa yang sama rintangan input (pembezaan) akan berkurangan dari 250 hingga 50 kOhm (jika perlu untuk nilai rintangan ini menjadi tertib megaohm, maka transistor boleh digunakan dalam peringkat input Darlington).

Mari kita ingat bahawa dalam penguat asimetri dengan pemancar dibumikan dengan voltan senyap keluaran 0.5 U kk, keuntungan maksimum ialah 20 U kk, di mana U kk dinyatakan dalam volt. Dalam penguat pembezaan, keuntungan pembezaan maksimum (pada R e = 0) adalah separuh daripada banyak, i.e. secara berangka sama dengan dua puluh kali penurunan voltan merentasi perintang pemungut dengan pilihan titik operasi yang serupa. CMRR maksimum yang sepadan (dengan syarat R e = 0) juga secara berangka 20 kali lebih besar daripada penurunan voltan merentasi R 1 .

Latihan 2.13. Pastikan nisbah yang diberikan adalah betul. Reka bentuk penguat pembezaan untuk memenuhi keperluan anda sendiri.

Penguat pembezaan secara kiasan boleh dipanggil "pasangan berekor panjang", kerana jika panjang perintang adalah simbol adalah berkadar dengan nilai rintangannya, litar boleh digambarkan seperti ditunjukkan dalam Rajah. 2.69. "Ekor panjang" menentukan penolakan isyarat mod biasa, dan rintangan gandingan antara pemancar kecil (termasuk rintangan pemancar sendiri) menentukan penguatan isyarat pembezaan.

Bias menggunakan sumber semasa. Keuntungan mod biasa dalam penguat pembezaan boleh dikurangkan dengan ketara jika perintang R 1 digantikan dengan sumber arus. Dalam kes ini, nilai berkesan rintangan R 1 akan menjadi sangat besar, dan keuntungan isyarat mod biasa akan menjadi lemah hampir kepada sifar. Mari kita bayangkan bahawa terdapat isyarat mod biasa pada input; Sumber arus dalam litar pemancar mengekalkan jumlah pemalar arus pemancar, dan ia (disebabkan oleh simetri litar) diagihkan sama rata antara dua litar pengumpul. Oleh itu, isyarat keluaran litar tidak berubah. Contoh skema sedemikian ditunjukkan dalam Rajah. 2.70. Untuk litar ini, yang menggunakan pasangan transistor monolitik jenis LM394 (transistor T 1 dan T 2) dan sumber arus jenis 2N5963, nilai CMRR ditentukan oleh nisbah 100,000:1 (100 dB). Julat isyarat mod biasa input adalah terhad kepada -12 dan + 7 V: had bawah ditentukan oleh julat kendalian sumber arus dalam litar pemancar, dan had atas ditentukan oleh voltan pengumpul senyap.

nasi. 2.70. Meningkatkan CMRR penguat pembezaan menggunakan sumber semasa.

Jangan lupa bahawa penguat ini, seperti semua penguat transistor, mesti mempunyai litar pencampuran DC. Jika, sebagai contoh, kapasitor digunakan pada input untuk gandingan antara peringkat, maka perintang asas yang dibumikan mesti disertakan. Kaveat lain terpakai terutamanya kepada penguat pembezaan tanpa perintang pemancar: transistor bipolar boleh menahan pincang songsang maksimum 6 V pada persimpangan pemancar asas. Kemudian pecahan berlaku; Ini bermakna jika voltan masukan pembezaan yang lebih tinggi digunakan pada input, peringkat input akan musnah (dengan syarat tiada perintang pemancar). Perintang pemancar mengehadkan arus pecahan dan menghalang pemusnahan litar, tetapi ciri-ciri transistor boleh merosot dalam kes ini (pekali h 21e, hingar, dll.). Dalam kedua-dua kes, impedans input menurun dengan ketara jika pengaliran terbalik berlaku.

Aplikasi litar pembezaan dalam penguat DC dengan output kutub tunggal. Penguat pembezaan boleh berfungsi dengan sempurna sebagai penguat DC walaupun dengan isyarat input hujung tunggal (hujung tunggal). Untuk melakukan ini, anda perlu membumikan salah satu inputnya dan menghantar isyarat kepada yang lain (Gamb. 2.71). Adakah mungkin untuk menghapuskan transistor "tidak digunakan" dari litar? Tidak. Litar pembezaan memberikan pampasan untuk hanyut suhu, dan, walaupun apabila satu input dibumikan, transistor melaksanakan beberapa fungsi: apabila suhu berubah, voltan U akan berubah dengan jumlah yang sama, sementara tiada perubahan berlaku pada output dan pengimbangan litar tidak terganggu. Ini bermakna perubahan dalam voltan U be tidak dikuatkan oleh pekali K beza (penguatannya ditentukan oleh pekali K sinf, yang boleh dikurangkan kepada hampir sifar). Di samping itu, pampasan bersama voltan U membawa kepada fakta bahawa pada input tidak perlu mengambil kira penurunan voltan sebanyak 0.6 V. Kualiti penguat DC sedemikian merosot hanya disebabkan oleh ketidakkonsistenan voltan U atau mereka. pekali suhu. Industri ini menghasilkan pasangan transistor dan penguat pembezaan bersepadu dengan sangat darjat tinggi padanan (contohnya, untuk pasangan monolitik padanan piawai bagi transistor n-p-n jenis MAT-01, hanyut voltan U be ditentukan oleh nilai 0.15 μV/°C atau 0.2 μV sebulan).

nasi. 2.71. Penguat pembezaan boleh beroperasi sebagai penguat DC ketepatan dengan output kutub tunggal.

Dalam litar sebelumnya, anda boleh membumikan mana-mana input. Bergantung pada input yang dibumikan, penguat akan atau tidak akan menyongsangkan isyarat. (Walau bagaimanapun, disebabkan oleh kehadiran kesan Miller, yang akan dibincangkan dalam Bahagian 2.19, litar yang dibentangkan di sini adalah lebih baik untuk julat frekuensi tinggi). Litar yang dibentangkan adalah bukan penyongsangan, yang bermaksud bahawa input penyongsangan dibumikan. Istilah yang dikaitkan dengan penguat pembezaan juga digunakan untuk penguat operasi, yang merupakan penguat pembezaan keuntungan tinggi yang sama.

Menggunakan cermin semasa sebagai beban aktif. Kadangkala adalah wajar untuk penguat pembezaan satu peringkat, seperti penguat pemancar pembumian mudah, mempunyai keuntungan yang tinggi. Penyelesaian yang cantik disediakan dengan menggunakan cermin semasa sebagai beban aktif penguat (Rajah 2.72). Transistor T 1 dan T 2 membentuk pasangan pembezaan dengan sumber arus dalam litar pemancar. Transistor T 3 dan T 4, membentuk cermin arus, bertindak sebagai beban pengumpul. Ini memastikan nilai rintangan beban pengumpul yang tinggi, berkat keuntungan voltan mencapai 5000 dan lebih tinggi, dengan syarat tiada beban pada output penguat. Penguat sedemikian biasanya digunakan hanya dalam litar yang diliputi oleh gelung maklum balas, atau dalam pembanding (kita akan melihatnya dalam bahagian seterusnya). Ingat bahawa beban untuk penguat sedemikian mesti mempunyai impedans yang tinggi, jika tidak, keuntungan akan menjadi lemah dengan ketara.

nasi. 2.72. Penguat pembezaan dengan cermin semasa sebagai beban aktif.

Penguat pembezaan sebagai litar pemisah fasa. Pada pengumpul penguat pembezaan simetri, isyarat kelihatan sama dalam amplitud, tetapi dengan fasa yang bertentangan. Jika kita mengambil isyarat keluaran daripada dua pengumpul, kita mendapat litar pemisah fasa. Sudah tentu, anda boleh menggunakan penguat pembezaan dengan input dan output pembezaan. Isyarat keluaran pembezaan kemudiannya boleh digunakan untuk memacu peringkat penguat pembezaan yang lain, dengan itu meningkatkan nilai CMRR keseluruhan litar dengan ketara.

Penguat pembezaan sebagai pembanding. Oleh kerana keuntungannya yang tinggi dan prestasi yang stabil, penguat pembezaan adalah yang utama sebahagian pembanding- litar yang membandingkan isyarat input dan menilai yang mana lebih besar. Pembanding digunakan dalam pelbagai bidang: untuk menghidupkan pencahayaan dan pemanasan, untuk mendapatkan isyarat segi empat tepat daripada segi tiga, untuk membandingkan tahap isyarat dengan nilai ambang, dalam penguat kelas D dan modulasi kod nadi, untuk menukar bekalan kuasa, dsb. . Idea utama semasa membina pembanding ialah. bahawa transistor harus dihidupkan atau dimatikan bergantung pada tahap isyarat input. Rantau keuntungan linear tidak dipertimbangkan - operasi litar adalah berdasarkan fakta bahawa salah satu daripada dua transistor input berada dalam mod cutoff pada bila-bila masa. Aplikasi penangkapan isyarat biasa dibincangkan dalam bahagian seterusnya menggunakan litar kawalan suhu yang menggunakan perintang bergantung suhu (thermistor).

Op amp dicirikan oleh ciri amplifikasi, input, output, tenaga, drift, frekuensi dan kelajuan.

Mendapat ciri-ciri

Keuntungan (K U) adalah sama dengan nisbah kenaikan voltan keluaran kepada voltan masukan pembezaan yang menyebabkan kenaikan ini tanpa ketiadaan maklum balas (FE). Ia berbeza dari 10 3 hingga 10 6.

Ciri yang paling penting Op amp ialah ciri amplitud (pemindahan). (Gamb. 8.4). Mereka diwakili dalam bentuk dua lengkung, sepadan masing-masing dengan input penyongsangan dan bukan penyongsangan. Ciri-ciri diambil apabila isyarat digunakan pada salah satu input dengan isyarat sifar pada yang lain. Setiap lengkung terdiri daripada bahagian mendatar dan condong.

Bahagian mendatar lengkung sepadan dengan mod terbuka sepenuhnya (tepu) atau tertutup transistor peringkat keluaran. Apabila voltan masukan berubah dalam bahagian ini, voltan keluaran penguat kekal malar dan ditentukan oleh voltan +U keluar maks) -U keluar maks. Voltan ini hampir dengan voltan bekalan kuasa.

Bahagian condong (linear) lengkung sepadan dengan pergantungan berkadar voltan keluaran pada input. Julat ini dipanggil rantau keuntungan. Sudut kecondongan bahagian ditentukan oleh keuntungan op-amp:

K U = U keluar / U masuk.

Nilai besar keuntungan op-amp membolehkan, apabila penguat sedemikian dilindungi oleh maklum balas negatif mendalam, untuk mendapatkan litar dengan sifat yang hanya bergantung pada parameter litar suap balik negatif.

Ciri amplitud (lihat Rajah 8.4) melepasi sifar. Keadaan apabila U keluar = 0 pada U dalam = 0 dipanggil keseimbangan op-amp. Walau bagaimanapun, untuk op-amp sebenar keadaan baki biasanya tidak berpuas hati. Apabila Uin = 0, voltan keluaran op-amp boleh lebih besar atau kurang daripada sifar:

U keluar = + U keluar atau U keluar = - U keluar).

Ciri-ciri hanyut

Voltan (U cmo) di mana U keluar = 0 dipanggil voltan mengimbangi input sifar (Rajah 8.5). Ia ditentukan oleh nilai voltan yang mesti digunakan pada input op-amp untuk mendapatkan sifar pada output op-amp. Biasanya berjumlah tidak lebih daripada beberapa milivolt. Voltan U cm dan ∆U keluar (∆U keluar = anjakan U - tegasan ricih) dikaitkan dengan hubungan:

U cm = ∆U keluar / K U .

Sebab utama penampilan voltan pincang adalah penyebaran yang ketara dalam parameter unsur-unsur peringkat penguat pembezaan.

Pergantungan parameter op amp pada punca suhu hanyut suhu voltan mengimbangi input. Hanyutan voltan mengimbangi input ialah nisbah perubahan voltan mengimbangi input kepada perubahan suhu ambien:

E smo = U smo / T.

Biasanya E cmo ialah 1…5 µV / °C.

Pindahkan ciri op-amp untuk isyarat mod biasa ditunjukkan dalam (Rajah 8.6). Daripada itu adalah jelas bahawa untuk mencukupi nilai yang besar U sf (setanding dengan voltan sumber kuasa), keuntungan isyarat mod biasa (K sf) meningkat dengan mendadak.

Julat voltan input yang digunakan dipanggil rantau penolakan mod biasa. Penguat operasi dicirikan oleh nisbah penolakan mod biasa (Kepada oss) – nisbah keuntungan isyarat pembezaan (K u d) kepada faktor perolehan isyarat mod biasa (K u sf).

K oss = K u d / K u sf.

Keuntungan mod biasa ditakrifkan sebagai nisbah perubahan dalam voltan keluaran kepada perubahan dalam mod biasa yang menyebabkannya.
o isyarat masukan). Nisbah penolakan mod biasa biasanya dinyatakan dalam desibel.

Ciri-ciri input

Rintangan input, arus pincang input, perbezaan dan hanyutan arus pincang input, serta voltan pembezaan input maksimum mencirikan parameter utama litar input op-amp, yang bergantung pada litar peringkat input pembezaan yang digunakan.

Arus pincang masukan (I cm) – arus pada input penguat. Arus pincang input adalah disebabkan oleh arus asas transistor bipolar input dan arus kebocoran get untuk op amp dengan input FET. Dalam erti kata lain, I cm ialah arus yang digunakan oleh input op-amp. Ia ditentukan oleh nilai terhingga rintangan input peringkat pembezaan. Arus pincang input (I cm), yang diberikan dalam data rujukan untuk op-amp, ditakrifkan sebagai arus pincang purata:

I cm = (I cm1 – I cm2) / 2.

Arus anjakan masukan ialah perbezaan arus sesaran. Ia muncul disebabkan oleh pemadanan yang tidak tepat bagi keuntungan semasa transistor input. Arus ricih ialah nilai berubah-ubah, antara beberapa unit hingga beberapa ratus nanoamp.

Disebabkan kehadiran voltan pincang input dan arus pincang input, litar op-amp mesti ditambah dengan elemen yang direka untuk mengimbanginya pada mulanya. Pengimbangan dijalankan dengan menggunakan beberapa voltan tambahan pada salah satu input op-amp dan memasukkan perintang ke dalam litar inputnya.

Hanyutan suhu semasa input – pekali yang sama dengan nisbah perubahan maksimum dalam arus masukan op-amp kepada perubahan suhu ambien yang menyebabkannya.

Hanyutan suhu arus input membawa kepada ralat tambahan. Hanyutan suhu adalah penting untuk penguat ketepatan kerana, tidak seperti voltan mengimbangi dan arus input, ia sangat sukar untuk diimbangi.

Voltan masukan pembezaan maksimum voltan yang dibekalkan antara input op-amp dalam litar adalah terhad untuk mengelakkan kerosakan pada transistor peringkat pembezaan

Impedans masukan bergantung pada jenis isyarat input. Disana ada:

· rintangan input pembezaan (perbezaan input R) – (rintangan antara input penguat);

· rintangan input mod biasa (Rin sf) – rintangan antara terminal input gabungan dan titik sepunya.

Nilai Rin berbeza daripada beberapa puluh kilo-ohm hingga ratusan mega-ohm. Rintangan mod biasa input Rin sf ialah beberapa susunan magnitud lebih besar daripada Rin diff.

Ciri-ciri keluaran

Parameter keluaran op-amp ialah rintangan keluaran, serta voltan dan arus keluaran maksimum.

Penguat operasi mesti mempunyai kecil impedans keluaran (R keluar) untuk memberikan voltan keluaran tinggi pada rintangan beban rendah. Rintangan keluaran rendah dicapai dengan menggunakan pengikut pemancar pada keluaran op-amp. Real Rout ialah unit dan ratusan ohm.

Voltan keluaran maksimum (positif atau negatif) dekat dengan voltan bekalan. maksimum output semasa dihadkan oleh arus pengumpul yang dibenarkan bagi peringkat keluaran op-amp.

Ciri-ciri tenaga

Parameter tenaga op-amp dinilai penggunaan arus maksimum daripada kedua-dua sumber kuasa dan, dengan itu, jumlahnya penggunaan kuasa .

Ciri-ciri kekerapan

Penguatan isyarat harmonik dicirikan oleh parameter frekuensi op-amp, dan penguatan isyarat berdenyut oleh kelajuan atau parameter dinamiknya.

Kebergantungan frekuensi keuntungan op-amp tanpa maklum balas dipanggil tindak balas frekuensi amplitud (AFC).

Kekerapan (f 1) di mana keuntungan op-amp adalah sama dengan kesatuan dipanggil kekerapan memperoleh perpaduan .

Disebabkan oleh peralihan fasa isyarat keluaran berbanding dengan input yang dicipta oleh penguat di rantau frekuensi tinggi tindak balas frekuensi fasa Op-amp pada input penyongsangan memperoleh anjakan fasa tambahan (lebih 180°) (Rajah 8.8).

Untuk memastikan operasi op-amp yang stabil, adalah perlu untuk mengurangkan ketinggalan fasa, i.e. laraskan tindak balas frekuensi amplitud bagi op-amp.

Ciri-ciri kelajuan

Parameter dinamik op-amp ialah kadar slew keluaran voltan (kelajuan tindak balas) dan masa penetapan voltan keluaran . Ia ditentukan oleh tindak balas op-amp kepada kesan lonjakan voltan pada input (Rajah 8.9).

Kadar slew voltan keluaran ialah nisbah kenaikan ( U keluar) kepada selang masa ( t ) semasa kenaikan ini berlaku apabila nadi segi empat tepat digunakan pada input. Itu dia

V U keluar = U keluar / t

Lebih tinggi frekuensi cutoff, lebih cepat kadar slew voltan keluaran. Nilai biasa V U keluar – unit volt setiap mikrosaat.

Masa penetapan voltan keluaran (t set) – masa semasa U keluar daripada penguat kendalian berubah daripada tahap 0.1 kepada tahap 0.9 daripada nilai keadaan mantap U keluar apabila input op-amp terdedah kepada denyutan segi empat tepat. Masa penyelesaian adalah berkadar songsang dengan kekerapan potong.

(tekanan pembezaan): Perbezaan antara tekanan masuk dan keluar komponen di bawah ujian di bawah keadaan tertentu.

11 tekanan pembezaan gaslift

12 tekanan perbezaan lubang bawah

13 suis tekanan pembezaan

14 tolok tekanan perbezaan

nasi. 2.23

a - gambarajah pemacu anak panah;
1 - belos "positif";
2 - belos "negatif";
3 - batang;
4 - tuil;
5 - terminal kilasan;
7 - pemampas;
8 - injap satah;
9 - asas;
10 dan 11 - penutup;
12 - pemasangan salur masuk;
13 - manset;
14 - saluran pendikit;
15 - injap;
16 - sistem tuil;
18 - anak panah;
19 - skru pelarasan;
20 - spring ketegangan;
21 - palam;

nasi. 2.24

1 - kotak membran;

4 - badan;
5 - mekanisme penghantaran;
6 - anak panah;
7 - dail

nasi. 2.25

1 - kamera "tambah";
2 - kamera "tolak";
4 - rod pemancar;
5 - mekanisme penghantaran;

nasi. 2.26

1 - kamera "tambah";
2 - kamera "tolak";
3 - blok input;
5 - penolak;
6 - sektor;
7 - suku;
8 - anak panah;
9 - dail;
10 - memisahkan belos

nasi. 2.27

1 - kamera "tambah";
2 - kamera "tolak";
3 - rod pemancar;
4 - sektor;
5 - suku;
6 - rocker

nasi. 2.28.

1 - magnet berputar;
2 - anak panah;
3 - badan;
4 - omboh magnetik;
6 - saluran kerja;
7 - palam;
8 - musim bunga julat;
9 - blok sentuhan elektrik

1 dan 2 - pemegang;
3 dan 4 - mata air tiub;
5 dan 8 - puak;

Topik

sinonim

EN

DE

FR

15 penunjuk tekanan pembezaan

Nilai kecil tekanan pembezaan boleh diukur dengan peranti berdasarkan membran dan belos.
Belos pembezaan menunjukkan tolok tekanan jenis DSP-160 digunakan secara meluas dalam CIS. Prinsip operasi mereka adalah berdasarkan ubah bentuk dua blok belos autonomi di bawah pengaruh tekanan "tambah" dan "tolak". Ubah bentuk ini ditukar kepada pergerakan penunjuk instrumen. Penunjuk bergerak sehingga keseimbangan diwujudkan antara belos "positif", di satu pihak, dan "tolak" dan spring gegelung, di pihak yang lain.

nasi. 2.23

Tolok tekanan belos pembezaan:

a - gambarajah pemacu anak panah;
b - blok penukaran utama;
1 - belos "positif";
2 - belos "negatif";
3 - batang;
4 - tuil;
5 - terminal kilasan;
6 - spring silinder;
7 - pemampas;
8 - injap satah;
9 - asas;
10 dan 11 - penutup;
12 - pemasangan salur masuk;
13 - manset;
14 - saluran pendikit;
15 - injap;
16 - sistem tuil;
17 - mekanisme sektor suku;
18 - anak panah;
19 - skru pelarasan;
20 - spring ketegangan;
21 - palam;
22 - cincin pengedap getah

“Plus” 1 dan “tolak” 2 belos (Gamb. Rajah 2.23, b) disambungkan antara satu sama lain oleh rod 3, secara fungsinya disambungkan ke tuil 4, yang, seterusnya, dipasang secara tetap pada paksi kilasan. bar 5. Ke hujung rod di alur keluar Belos "tolak" disambungkan ke spring silinder 6, dipasang oleh tapak bawah ke pemampas 7 dan berfungsi dalam ketegangan. Setiap penurunan tekanan nominal dikaitkan dengan spring tertentu.

Belos "tambah" terdiri daripada dua bahagian. Bahagian pertamanya (kompensator 7, yang terdiri daripada tiga korugasi tambahan dan injap satah 8) direka untuk mengurangkan ralat suhu peranti akibat perubahan dalam isipadu cecair pengisi yang disebabkan oleh variasi dalam suhu ambien. Apabila suhu berubah persekitaran dan, oleh itu, bendalir kerja, isipadunya yang semakin meningkat, mengalir melalui injap satah ke dalam rongga dalaman belos. Bahagian kedua belos "positif" berfungsi dan reka bentuk yang sama dengan belos "tolak".

Belos "tambah" dan "tolak" dilekatkan pada pangkalan 9, di mana penutup 10 dan 11 dipasang, yang bersama-sama dengan belos membentuk ruang "tambah" dan "tolak" dengan salur masuk tekanan yang sepadan 12 p + dan p

Isipadu dalaman belos, serta rongga dalaman asas 9, diisi dengan: cecair PMS-5 untuk versi biasa dan tahan kakisan; komposisi PEF-703110 - dalam versi oksigen; air suling - dalam versi untuk industri makanan dan cecair PMS-20 - untuk versi gas.

Dalam reka bentuk tolok tekanan pembezaan yang bertujuan untuk mengukur tekanan gas, cuff 13 diletakkan pada rod, pergerakan medium diatur melalui saluran pendikit 14. Dengan melaraskan saiz saluran laluan menggunakan injap 15, tahap redaman parameter yang diukur dipastikan.

Meter tekanan pembezaan berfungsi seperti berikut. Media tekanan "tambah" dan "tolak" masuk melalui kelengkapan bekalan ke dalam ruang "tambah" dan "tolak". Tekanan "positif" masuk ke tahap yang lebih besar bertindak pada belos 1, memampatkannya. Ini membawa kepada pengaliran cecair di dalam ke dalam belos "negatif", yang meregangkan dan menyahmampat spring gegelung. Dinamik sedemikian berlaku sebelum daya interaksi antara belos "tambah" dan pasangan - belos "tolak" - spring silinder seimbang. Ukuran ubah bentuk belos dan interaksi elastiknya ialah pergerakan rod, yang dihantar ke tuil dan, dengan itu, ke paksi bar kilasan. Sistem tuil 16 dipasang pada paksi ini (Rajah 2.23, a), yang memastikan penghantaran putaran paksi bar kilasan ke mekanisme sektor tribular 17 dan anak panah 18. Oleh itu, kesan pada salah satu belos membawa kepada pergerakan sudut paksi bar kilasan dan kemudian ke anak panah penunjuk putaran peranti.
Skru pelarasan 19 dengan bantuan spring tegangan 20 melaraskan titik sifar peranti.

Palam 21 bertujuan untuk membersihkan saluran impuls, membasuh rongga pengukur blok belos, mengalirkan medium kerja, dan mengisi rongga penyukat dengan cecair pemisah apabila meletakkan peranti beroperasi.
Apabila salah satu ruang dibebankan pada satu sisi, belos dimampatkan dan rod bergerak. Injap dalam bentuk cincin pengedap getah 22 sesuai dengan tempat duduk pangkalan, menyekat aliran cecair dari rongga dalaman belos, dan dengan itu menghalang ubah bentuknya yang tidak dapat dipulihkan. Semasa beban berlebihan jangka pendek, perbezaan antara tekanan "tambah" dan "tolak" pada blok belos boleh mencapai 25 MPa, dan dalam jenis peranti tertentu ia tidak boleh melebihi 32 MPa.
Peranti boleh dihasilkan dalam kedua-dua versi am dan ammonia (A), oksigen (K), gred makanan (PP) tahan kakisan.

nasi. 2.24

Menunjukkan tolok tekanan pembezaan berdasarkan kotak membran:

1 - kotak membran;
2 - pemegang tekanan positif;
3 - pemegang tekanan "tolak";
4 - badan;
5 - mekanisme penghantaran;
6 - anak panah;
7 - dail

Telah menjadi agak meluas peranti berdasarkan membran dan kotak membran. Dalam salah satu pilihan (Rajah 2.24), kotak membran 1, di mana tekanan "positif" masuk melalui pemasangan masuk pemegang 2, ialah elemen sensitif tolok tekanan pembezaan. Di bawah pengaruh tekanan ini, pusat alih kotak membran beralih.
Tekanan "Tolak" dibekalkan melalui pemasangan bekalan pemegang 3 di dalam perumahan tertutup 4 peranti dan bertindak pada kotak membran dari luar, mewujudkan rintangan kepada pergerakan pusatnya yang bergerak. Oleh itu, tekanan "tambah" dan "tolak" mengimbangi satu sama lain, dan pergerakan pusat bergerak kotak membran menunjukkan magnitud perbezaan - tekanan perbezaan. Anjakan ini dihantar melalui mekanisme penghantaran ke tangan indeks 6, yang pada skala dail 7 menunjukkan tekanan pembezaan yang diukur.
Julat tekanan yang diukur ditentukan oleh sifat-sifat membran dan terhad, sebagai peraturan, dari 0 hingga 0.4...40 kPa. Dalam kes ini, kelas ketepatan boleh menjadi 1.5; 1.0; 0.6; 0.4, dan dalam sesetengah peranti 0.25.

Ketegangan struktur mandatori perumahan menentukan perlindungan yang tinggi daripada pengaruh luaran dan ditentukan terutamanya oleh tahap IP66.

Berilium dan gangsa lain digunakan sebagai bahan untuk unsur sensitif peranti, serta keluli tahan karat, untuk kelengkapan, mekanisme penghantaran - aloi tembaga, aloi tahan kakisan, termasuk keluli tahan karat.
Peranti boleh dihasilkan dalam kes diameter kecil (63 mm), sederhana (100 mm) dan besar (160 mm).

Diafragma yang menunjukkan tolok tekanan pembezaan, seperti instrumen dengan kotak diafragma, digunakan untuk mengukur nilai kecil tekanan pembezaan. Ciri tersendiri- operasi stabil pada tekanan statik tinggi.

nasi. 2.25

Diafragma yang menunjukkan tolok tekanan berbeza dengan diafragma menegak:

1 - kamera "tambah";
2 - kamera "tolak";
3 - membran beralun sensitif;
4 - rod pemancar;
5 - mekanisme penghantaran;
6 - injap keselamatan

Tolok tekanan pembezaan dengan membran menegak (Rajah 2.25) terdiri daripada "tambah" 1 dan "tolak" 2 ruang kerja, dipisahkan oleh membran beralun sensitif 3. Di bawah pengaruh tekanan, membran berubah bentuk, akibat daripada yang pusatnya bergerak bersama dengan rod pemancar 4 yang dilekatkan padanya. Anjakan linear rod dalam mekanisme penghantaran 5 ditukar menjadi putaran paksi tiub dan, dengan itu, anak panah indeks, yang membaca tekanan yang diukur pada instrumen skala.

Untuk mengekalkan kefungsian membran beralun sensitif apabila tekanan statik maksimum yang dibenarkan melebihi, injap keselamatan pembukaan 6 disediakan. Selain itu, reka bentuk injap ini mungkin berbeza. Oleh itu, peranti sedemikian tidak boleh digunakan apabila sentuhan media dari ruang "tambah" dan "tolak" tidak dibenarkan.

nasi. 2.26

Diafragma menunjukkan tolok tekanan pembezaan dengan diafragma mendatar:

1 - kamera "tambah";
2 - kamera "tolak";
3 - blok input;
4 - membran beralun sensitif;
5 - penolak;
6 - sektor;
7 - suku;
8 - anak panah;
9 - dail;
10 - memisahkan belos

Tolok tekanan pembezaan dengan membran sensitif mendatar ditunjukkan dalam Rajah. 2.26. Blok input 3 terdiri daripada dua bahagian, di antaranya dipasang membran beralun 4. Penolak 5 dipasang di tengahnya, menghantar pergerakan dari membran, melalui sektor 6, tribka 7 hingga anak panah 8. Dalam pautan penghantaran ini, pergerakan linear daripada penolak ditukar kepada putaran paksi anak panah 8, menjejaki tekanan yang diukur pada skala dail 9. Reka bentuk ini menggunakan sistem belos untuk mengeluarkan penolak dari zon tekanan kerja. Belos pemisah 10 dengan pangkalannya dilekatkan secara hermetik pada pusat membran sensitif, dan dengan bahagian atasnya ia juga dilekatkan secara hermetik pada blok masuk. Reka bentuk ini menghilangkan sentuhan antara yang diukur dan persekitaran.
Reka bentuk blok input menyediakan kemungkinan untuk mencuci atau membersihkan ruang "tambah" dan "tolak" dan memastikan penggunaan peranti sedemikian untuk operasi walaupun dalam persekitaran kerja yang tercemar.

nasi. 2.27

Diafragma dua ruang yang menunjukkan tolok tekanan berbeza:

1 - kamera "tambah";
2 - kamera "tolak";
3 - rod pemancar;
4 - sektor;
5 - suku;
6 - rocker

Sistem pengukuran tekanan pembezaan dua ruang digunakan dalam reka bentuk peranti yang ditunjukkan dalam Rajah. 2.27. Aliran medium yang diukur diarahkan ke ruang kerja "tambah" 1 dan "tolak" 2, unsur fungsi utamanya adalah membran sensitif autonomi. Penguasaan satu tekanan ke atas tekanan yang lain membawa kepada pergerakan linear rod pemancar 3, yang dihantar melalui lengan goyang 6, masing-masing, ke sektor 4, anak sungai 5 dan sistem penunjuk dail parameter yang diukur.
Tolok tekanan pembezaan dengan sistem pengukuran dua ruang digunakan untuk mengukur tekanan pembezaan kecil di bawah beban statik tinggi, media likat dan media dengan kemasukan pepejal.

nasi. 2.28.

Tolok tekanan berbeza dengan transduser magnetik:

1 - magnet berputar;
2 - anak panah;
3 - badan;
4 - omboh magnetik;
5 - meterai fluoroplastik;
6 - saluran kerja;
7 - palam;
8 - musim bunga julat;
9 - blok sentuhan elektrik

Tolok tekanan pembezaan yang berbeza secara asas ditunjukkan dalam Rajah. 2.28. Magnet berputar 1, di hujungnya anak panah 2 dipasang, diletakkan di dalam perumah 3 yang diperbuat daripada logam bukan magnet. Omboh magnet, yang dimeterai dengan pengedap fluoroplastik 5, boleh bergerak dalam saluran kerja 6. Omboh magnet 4, pada bahagian tekanan "tolak", disokong oleh palam 7, yang seterusnya ditekan oleh spring julat 8.
Medium tekanan "tambah", melalui pemasangan bekalan yang sepadan, bertindak pada omboh magnetik dan menggerakkannya bersama palam 7 di sepanjang saluran 6 sehingga anjakan tersebut diimbangi oleh daya lawan - tekanan "tolak" dan spring julat. Pergerakan omboh magnet membawa kepada putaran paksi magnet berputar dan, dengan itu, anak panah indeks. Anjakan ini adalah berkadar dengan pergerakan anak panah. Penyelarasan penuh dicapai dengan memilih ciri-ciri elastik julat spring.
Tolok tekanan pembezaan dengan transduser magnet mempunyai blok 9 yang menutup dan membuka sesentuh yang sepadan apabila melepasi berhampiran omboh magnetnya.

Peranti dengan transduser magnetik tahan terhadap tekanan statik (sehingga 10 MPa). Ia memberikan ralat yang agak rendah (kira-kira 2%) dalam julat operasi sehingga 0.4 MPa dan digunakan untuk mengukur tekanan udara, gas, dan pelbagai cecair.

Menunjukkan tolok tekanan pembezaan berdasarkan spring tiub

1 dan 2 - pemegang;
3 dan 4 - mata air tiub;
5 dan 8 - puak;
6 - anak panah tekanan "positif";
7 dan 9 - skala tekanan berlebihan;
10 - anak panah tekanan "tolak".

Dalam peranti jenis ini, spring tiub dipasang pada pemegang autonomi 1 dan 2, disambungkan bersama. Setiap pemegang, bersama dengan elemen penderiaan tiub, membentuk saluran pengukur autonomi. Medium tekanan "positif" memasuki tiub 4 melalui pemasangan salur masuk pemegang 2, mengubah bentuk bujurnya, akibatnya hujung tiub bergerak dan pergerakan ini dihantar melalui sektor bergigi yang sepadan ke tiub 5. Ini tiub sewajarnya membawa kepada pesongan anak panah indeks 6, yang menunjuk ke skala 7 ialah nilai tekanan berlebihan "positif".

Tekanan "Tolak" melalui pemegang 1, spring tiub 3, tiub 8 membawa kepada pergerakan dail 9, digabungkan dengan anak panah 10, yang pada skala 7 menjejaki nilai parameter yang diukur.

Tolok tekanan pembezaan (selepas ini dirujuk sebagai tolok tekanan pembezaan), seperti yang dinyatakan dalam perenggan 1.3, adalah nama yang dikelaskan di negara kita sebagai peranti penunjuk. (Peranti yang menyediakan isyarat keluaran elektrik berkadar dengan tekanan pembezaan yang diukur dipanggil transduser tekanan pembezaan.) Walaupun beberapa pengeluar, serta beberapa pakar operasi mengukur transduser perbezaan tekanan juga dipanggil tolok tekanan pembezaan.

Tolok tekanan pembezaan telah menemui aplikasi utamanya dalam proses teknologi untuk mengukur, memantau, merekod dan mengawal selia parameter berikut:

· kadar aliran pelbagai media cecair, gas dan wap melalui penurunan tekanan pada pelbagai jenis peranti sekatan (diafragma standard, muncung, termasuk muncung Venturi) dan rintangan hidro dan aerodinamik tambahan yang dimasukkan ke dalam aliran, contohnya, pada penukar jenis Annubar atau pada halangan hidro dan aerodinamik bukan standard;

pembezaan - perbezaan tekanan, vakum, lebihan, pada dua titik kitaran teknologi, termasuk kerugian pada penapis sistem pengudaraan dan penyaman udara;

· aras media cecair mengikut saiz lajur hidrostatik.

Topik

sinonim

EN

DE

FR

16 tolok tekanan perbezaan

nasi. 2.23

Tolok tekanan belos pembezaan:

Belos "tambah" terdiri daripada dua bahagian. Bahagian pertamanya (kompensator 7, yang terdiri daripada tiga korugasi tambahan dan injap satah 8) direka untuk mengurangkan ralat suhu peranti akibat perubahan dalam isipadu cecair pengisi yang disebabkan oleh variasi dalam suhu ambien. Apabila suhu ambien dan, dengan itu, bendalir kerja berubah, jumlah peningkatannya mengalir melalui injap satah ke dalam rongga dalaman belos. Bahagian kedua belos "positif" berfungsi dan reka bentuk yang sama dengan belos "tolak".

Meter tekanan pembezaan berfungsi seperti berikut. Media tekanan "tambah" dan "tolak" masuk melalui kelengkapan bekalan ke dalam ruang "tambah" dan "tolak". Tekanan "Plus" mempunyai kesan yang lebih besar pada belos 1, memampatkannya. Ini membawa kepada pengaliran cecair di dalam ke dalam belos "negatif", yang meregangkan dan menyahmampat spring gegelung. Dinamik sedemikian berlaku sebelum daya interaksi antara belos "tambah" dan pasangan - belos "tolak" - spring silinder seimbang. Ukuran ubah bentuk belos dan interaksi elastiknya ialah pergerakan rod, yang dihantar ke tuil dan, dengan itu, ke paksi bar kilasan. Sistem tuil 16 dipasang pada paksi ini (Rajah 2.23, a), yang memastikan penghantaran putaran paksi bar kilasan ke mekanisme sektor tribular 17 dan anak panah 18. Oleh itu, kesan pada salah satu belos membawa kepada pergerakan sudut paksi bar kilasan dan kemudian ke anak panah penunjuk putaran peranti.
Skru pelarasan 19 dengan bantuan spring tegangan 20 melaraskan titik sifar peranti.

nasi. 2.24

Menunjukkan tolok tekanan pembezaan berdasarkan kotak membran:

1 - kotak membran;
2 - pemegang tekanan positif;
3 - pemegang tekanan "tolak";
4 - badan;
5 - mekanisme penghantaran;
6 - anak panah;
7 - dail

Ketegangan struktur mandatori perumahan menentukan perlindungan yang tinggi daripada pengaruh luaran dan ditentukan terutamanya oleh tahap IP66.

Berilium dan gangsa lain, serta keluli tahan karat digunakan sebagai bahan untuk elemen sensitif peranti; untuk kelengkapan dan mekanisme penghantaran - aloi tembaga, aloi tahan karat, termasuk keluli tahan karat.
Peranti boleh dihasilkan dalam kes diameter kecil (63 mm), sederhana (100 mm) dan besar (160 mm).

Diafragma yang menunjukkan tolok tekanan pembezaan, seperti instrumen dengan kotak diafragma, digunakan untuk mengukur nilai kecil tekanan pembezaan. Ciri tersendiri ialah operasi yang stabil pada tekanan statik tinggi.

nasi. 2.25

Diafragma yang menunjukkan tolok tekanan berbeza dengan diafragma menegak:

1 - kamera "tambah";
2 - kamera "tolak";
3 - membran beralun sensitif;
4 - rod pemancar;
5 - mekanisme penghantaran;
6 - injap keselamatan

nasi. 2.26

Diafragma menunjukkan tolok tekanan pembezaan dengan diafragma mendatar:

1 - kamera "tambah";
2 - kamera "tolak";
3 - blok input;
4 - membran beralun sensitif;
5 - penolak;
6 - sektor;
7 - suku;
8 - anak panah;
9 - dail;
10 - memisahkan belos

nasi. 2.27

Diafragma dua ruang yang menunjukkan tolok tekanan berbeza:

1 - kamera "tambah";
2 - kamera "tolak";
3 - rod pemancar;
4 - sektor;
5 - suku;
6 - rocker

nasi. 2.28.

Tolok tekanan berbeza dengan transduser magnetik:

1 - magnet berputar;
2 - anak panah;
3 - badan;
4 - omboh magnetik;
5 - meterai fluoroplastik;
6 - saluran kerja;
7 - palam;
8 - musim bunga julat;
9 - blok sentuhan elektrik

Menunjukkan tolok tekanan pembezaan berdasarkan spring tiub

1 dan 2 - pemegang;
3 dan 4 - mata air tiub;
5 dan 8 - puak;
6 - anak panah tekanan "positif";
7 dan 9 - skala tekanan berlebihan;
10 - anak panah tekanan "tolak".

Tekanan "Tolak" melalui pemegang 1, spring tiub 3, tiub 8 membawa kepada pergerakan dail 9, digabungkan dengan anak panah 10, yang pada skala 7 menjejaki nilai parameter yang diukur.

Tolok tekanan pembezaan (selepas ini dirujuk sebagai tolok tekanan pembezaan), seperti yang dinyatakan dalam perenggan 1.3, adalah nama yang dikelaskan di negara kita sebagai peranti penunjuk. (Peranti yang menyediakan isyarat keluaran elektrik berkadar dengan tekanan pembezaan yang diukur dipanggil transduser tekanan pembezaan.) Walaupun sesetengah pengeluar, serta beberapa pakar operasi, transduser pengukur perbezaan tekanan juga dipanggil tolok tekanan pembezaan.

Tolok tekanan pembezaan telah menemui aplikasi utamanya dalam proses teknologi untuk mengukur, memantau, merekod dan mengawal selia parameter berikut:

· pembezaan - perbezaan tekanan, vakum, lebihan, pada dua titik dalam kitaran teknologi, termasuk kerugian pada penapis pengudaraan dan sistem penyaman udara;

· aras media cecair mengikut saiz lajur hidrostatik.

Topik

alat pengukur tekanan pengukuran tekanan pembezaan Wikipedia
Hasil mampan maksimum- Dalam ekologi dan ekonomi populasi, hasil mampan maksimum atau MSY adalah, secara teorinya, hasil (atau tangkapan) terbesar yang boleh diambil daripada stok spesies dalam tempoh yang tidak ditentukan. Asas kepada tanggapan penuaian mampan, konsep... ... Wikipedia

Taburan kebarangkalian entropi maksimum- Dalam statistik dan teori maklumat, taburan kebarangkalian entropi maksimum ialah taburan kebarangkalian yang entropinya sekurang-kurangnya sama hebatnya dengan semua ahli lain dalam kelas taburan tertentu. Mengikut prinsip... ... Wikipedia

Termodinamik entropi maksimum- Dalam fizik, termodinamik entropi maksimum (secara bahasa sehari-hari, termodinamik MaxEnt) melihat termodinamik keseimbangan dan mekanik statistik sebagai proses inferens. Lebih khusus lagi, MaxEnt menggunakan teknik inferens yang berakar pada Shannon... ... Wikipedia

tekanan- 1. Tekanan atau daya yang bertindak dalam sebarang arah terhadap rintangan. 2. (P, sering diikuti dengan subskrip yang menunjukkan lokasi)Dalam fizik dan fisiologi, daya per unit luas yang dikenakan oleh gas atau cecair terhadap dinding bekasnya atau… … Kamus perubatan

Tekanan osmotik- Persamaan Morse diubah hala ke sini. Untuk tenaga keupayaan molekul diatomik, lihat potensi Morse. Untuk fungsi dalam topologi pembezaan, lihat teori Morse. Tekanan osmotik pada sel darah merah Tekanan osmotik ialah tekanan yang perlu ... Wikipedia

Garis masa teknologi pengukuran suhu dan tekanan- Sejarah pengukuran suhu dan teknologi pengukuran tekanan. Garis masa800s* 800s mdash; Kawalan tekanan berbeza dibangunkan oleh saudara Banū Mūsā. )