Арифметико-логическое устройство.

Датчики. Общие сведения.

· Указать назначение датчиков.

· Изобразить структурную схему датчика.

· Указать характеристики датчиков.

· Дать классификацию датчиков.

Ответ

В системах автоматики датчик предназначен для преобразования контролируемой или регулируемой величины в выходной сигнал, более удобный для дальнейшего движения информации.

В общем виде датчик можно представить в виде чувствительного элемента ЧЭ и преобразователя Пр.

Чувствительный элемент предназначен для преобразования контролируемой величины Х в такой вид Х1, который удобен для измерения. В преобразователе происходит преобразование неэлектрического сигнала Х1 в электрический сигнал Y.

Электрические датчики делятся:

1) параметрические- служат для преобразования неэлектрического параметра в параметры электрической цепи. Получают электрическую энергию от вспомогательного источника энергии.

Делятся на:

Датчики активного сопротивления:

· контактные;

· реостатные;

· потенциометрические

· тензодатчики;

· терморезисторы

датчики реактивного сопротивления:

· индуктивные;

· емкостные

2) генераторные- служат для преобразования неэлектрического параметра в ЭДС. Не требуют дополнительного источника энергии. Делятся:

· термоэлектрические

· пьезоэлектрические

· тахометрические

Общие характеристики датчиков.

Статическая характеристика датчика представляет собой зависимость изменения выходной величины от входной, т.е. y=f(x), где х – входная величина, y – выходная величина.

Чувствительность датчика – отношение приращения выходной величины к приращению входной, т.е. S=∆y/∆x. Следовательно, чувствительность есть не что иное, как коэффициент передачи.

Порог чувствительности датчика – наименьшее значение входной величины, которое вызывает появление сигнала на выходе. Этот параметр связан с зоной нечувствительности, т.е. зоной, в пределах которой при наличии входного сигнала на выходе датчика сигнал отсутствует.

Инертность датчика – время, в течении которого выходная величина принимает значение, соответствующее входной величине.

По характеру получения сигнала от измеряемой величины датчики разделяют на параметрические, в которых изменение измеряемой величины вызывает изменение какого либо параметра (сопротивления, давления, индуктивности и т.д.), и генераторные, у которых изменение измеряемой величины вызывает генерацию сигнала (термо ЭДС, фототок и т.д.). Генераторные датчики не требуют постороннего источника энергии.

По характеру зависимости выходного сигнала от входного различают датчики: пропорциональные, у которых сигнал на выходе пропорционален измеряемому сигналу; нелинейные, у которых сигнал на выходе нелинейно зависит от сигнала на входе; релейные, у которых сигнал на выходе изменяется скачкообразно; циклические, у которых сигнал на выходе пропорционален измеряемой величине или нелинейно зависит и повторяется циклически; импульсные, у которых изменение входной величины вызывает появление импульсов, число которых пропорционально измеряемой величине. Схемы включения измерительных и преобразовательных элементов датчика могут быть дифференциальные, компенсационные, мостовые и т.д.

Арифметико-логическое устройство.

· Дать определение АЛУ.

· Дать классификацию АЛУ в зависимости от построения и характера работы.

· Дать классификация АЛУ в зависимости от логической структуры.

· Дать определение ширины обработки АЛУ.

Ответ

Разнообразные арифметические и логические операции выполняются в устройствах, называемых арифметически-логическими устройствами.

B зависимости от построения и характера работы различают АЛУ последовательного, параллельного и параллельно-последовательного действия.

В АЛУ последовательного действия операции над кодами осуществляются последовательно, разряд за разрядом. Код числа представляется в виде серии сигналов, действующих в одной и той же цепи в различные моменты времени. Сигнал, проходящий в данный момент времени по цепи, соответствует определенному разряду кода числа, в следующий момент — другому разряду и т. д.

В АЛУ параллельного действия операции над кодами чисел осуществляются параллельно по всем разрядам. Коды чисел в таких АЛУ изображаются в виде совокупности сигналов, каждый из которых действует по своей определенной цепи. Число цепей при этом соответствует числу разрядов. Такие АЛУ получили наиболее широкое распространение.

В АЛУ параллельно-последовательного действия коды чисел разбиваются на группы из определенного количества разрядов. Операция над кодами чисел осуществляется параллельно над разрядами данной группы. Сами же группы разрядов обрабатываются последовательно.

В зависимости от логической структуры АЛУ могут быть комбинационного и блочного типа. АЛУ комбинационного типа универсальны, так как все арифметические и логические операции выполняются с помощью одних и тех же "элементов и узлов. Основу таких АЛУ составляют сумматор и регистры, которые при выполнении отдельных операций коммутируются между собой определенным образом посредством групп логических элементов. АЛУ блочного типа состоят из отдельных блоков сложения, умножения, деления и т. д. Такие АЛУ имеют большее быстродей­ствие, чем АЛУ комбинационного типа, однако для своей реализации требуют больше оборудования.

Ширина обработки – это число одновременно обрабатываемых разрядов, данных.

Дата добавления: 2015-07-25