ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8. РАСЧЕТ И ИСПЫТАНИЕ СХЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ С ФОТОРЕЗИСТОРОМ

Задание. Произведите расчет и испытание схемы автоматического управления, выключающей электрическую лампу при освещении фоторезистора.

Оборудование: фоторезистор, электромагнитное реле, низковольтная электрическая лампа, источники тока, потенциометр.

Указания. Схема автоматического устройства имеет входную и исполнительную цепи. В настоящем задании входная цепь должна состоять из последовательно соединенных полупроводникового фоторезистора, обмотки реле и источника тока. Исполнительную цепь можно составить из размыкающих контактов реле, соединенных последовательно с лампой накаливания и источником тока (рис. 113).

Для того чтобы фоторезистор вызывал значительные изменения силы тока во входной цепи схемы автоматического управления и реле срабатывало в зависимости от освещения фото резистора,

Рис. 113. Схема автоматического управления с фоторезистором

необходимо выбрать такое электромагнитное реле, сопротивление обмотки которого значительно меньше сопротивления неосвещенного фоторезистора

Следующий шаг в расчете схемы связан с выбором реле по току срабатывания Очевидно, что ток срабатывания реле должен быть меньше максимального значения тока во входной цепи при освещении фоторезистора. Максимальное значение силы тока во входной цепи можно рассчитать, пренебрегая сопротивлением обмотки реле и приняв максимальное значение напряжения . В качестве максимального значения напряжения во входной цепи согласно правилам техники безопасности следует принять напряжение 36 В. Тогда максимальное значение силы тока во входной цепи определится выражением:

Зная силу тока можно сделать выбор определенного типа реле, ток срабатывания которого меньше силы тока

По значениям тока срабатывания сопротивления обмотки выбранного реле, сопротивления освещенного фоторезистора можно рассчитать напряжение, при котором реле срабатывает при освещении фоторезистора:

Возможный вариант выполнения работы

1. Используя омметр, измерьте сопротивление фоторезистора при его освещении и при отсутствии освещения, а затем сопротивления обмоток реле, имеющихся в вашем распоряжении.

2. Измерьте токи срабатывания реле.

3. Рассчитайте максимальное значение силы тока во входной цепи схемы автоматического управления с фоторезистором при напряжении 36 В:

4. Из числа испытанных выберите реле, сопротивление обмотки которого значительно меньше сопротивления неосвещенного

фоторезистора и ток срабатывания меньше максимального значения тока во входной цепи:

5. Рассчитайте значение напряжения во входной цепи необходимого для срабатывания выбранного реле при последовательном соединении его обмотки с освещенным фоторезистором:

6. Соберите схему автоматического устройства (рис. 113). Установите с помощью потенциометра во входной цепи напряжение которое удовлетворяет условию:

7. Проведите испытания схемы. При освещении фоторезистора электрическая лампа в исполнительной цепи должна гаснуть, при отсутствии освещения — загораться.

Дополнительное задание

Рассчитайте напряжение во входной цепи, при котором происходит отпускание контактов реле при затемненном фоторезисторе.

Указания. Для работы автоматического устройства недостаточно обеспечить лишь условия срабатывания реле при освещении фоторезистора. Необходимо также, чтобы после прекращения освещения происходило размыкание контактов реле. Это условие будет выполнено, если при отсутствии освещения фоторезистора сила тока во входной цепи будет меньше силы тока при котором происходит отпускание контактов реле:

Измерив для выбранного реле силу тока при котором происходит размыкание контактов реле, и темновое сопротивление фоторезистора можно рассчитать напряжение во входной цепи при котором происходит отпускание контактов реле при затемненном фото резисторе:

Источник тока, обеспечивающий нормальную работу автоматического устройства с данным фото резистором и данным типом реле, должен иметь напряжение 11, большее напряжения при котором реле сработает при определенных условиях освещения фоторезистора, и меньшее напряжения при котором происходит отпускание контактов реле при отсутствии освещения фоторезистора: