Бесконтактные логические

Для четырехполюсника жесткого ограничения на числа нулей и полюсов не существует. Это связано с тем, что на фазовый угол частотного коэффициента передачи нельзя наложить каких-либо энергетических соотношений. Однако частотные коэффициенты передачи реальных цепей всегда стремятся к нулю при неограниченном росте частоты. Поэтому обычно требуют, чтобы число полюсов функции К(р) превышало число нулей, т. е. в бесконечно удаленной точке комплексной плоскости должен существовать не полюс, а нуль передаточной функции.

Очевидно, что включение в бесконечно протяженную линию рассмотренного точечного источника приведет к возбуждению в ней системы двух бегущих волн, распространяющихся в обе стороны от источника, причем оба эти направления равноправны. При более тщательном рассмотрении эта мысль требует пояснений. Дело в том, что идеализированное представление о линии передачи без потерь допускает существование волн, отразившихся в бесконечно-удаленной точке и не уходящих от источника, а приходящих к нему. Требуются некоторые основания для того, чтобы объявить волны, приходящие из бесконечности, «нефизичными» и в дальнейшем исключить их из рассмотрения. Обычно принимают во внимание то, что любая реальная линия все же обладает некоторым затуханием, наличие которого приводит к поглощению любых колебаний, прошедших достаточно большой путь от источника. В физике данный принцип известен как условие Зоммерфельда, или принцип предельного поглощения.

При /=оо получаем <7<х,=0, т.е. потенциал бесконечно удаленной точки поля равен нулю. Если электрическое поле создается не одним, а несколькими зарядами, то потенциал произвольной точки равен алгебраической сумме потенциалов:

3. Определим потенциал указанных точек. Следует вспомнить, что если напряженность поля язляется его силовой характеристикой, то потенциал является энергетической характеристикой. Необходимо также указать, что значение потенциала зависит от выбора точки, потенциал которой принимается равным нулю. Для данного случая потенциал бесконечно удаленной точки примем нулевым. Тогда потенциал точечного уединенного заряженного тела определяют по формуле

1. Принимая для точечного заряженного тела с зарядом Q = 2-10"7 Кл потенциал бесконечно удаленной точки равным нулю, вычислить радиусы всех равнопо-тенциальных поверхностей от 72 В до 0 через каждые 18В и построить эти поверхности. Считать &г=\.

3. Определим потенциал указанных точек. Следует вспомнить, что если напряженность поля является его силовой характеристикой, то потенциал является энергетической характеристикой. Необходимо также указать, что значение потенциала зависит от выбора точки, потенциал которой принимается равным нулю. Для данного случая потенциал бесконечно удаленной точки примем нулевым. Тогда потенциал точечного уединенного заряженного тела определяют по формуле

1. Принимая для точечного заряженного тела с зарядом Q = 2-10~7 Кл потенциал бесконечно удаленной точки равным нулю, вычислить радиусы всех равнопо-тенциальных ловерхностей от 72В до 0 через каждые 18В и построить эти поверхности. Считать ег = 1.

1-29. Металлический шар диаметром 2 см находится в воздухе и имеет заряд 20-10" к. Вычислить радиусы всех равнопотен-циальных поверхностей, потенциалы которых отличаются на 30 в, приняв потенциал бесконечно удаленной точки равным нулю.

При R=co получаем фоо==0, т. е. потенциал бесконечно удаленной точки поля равен нулю.

Это значит, что можно принять потенциал равным нулю не только бесконечно удаленной, но и другой произвольной точки поля. Тогда потенциал любой точки поля можно определить как отношение уменьшения энергии поля (или произведенной силами поля работы) при перемещении пробного заряда в эту новую произвольно выбранную точку к величине заряда. В технических расчетах удобнее всего нулевой потенциал выбрать на поверхности земли. Заменив в формуле (1-14) разность потенциалов напряжением, получим:

дает возможность найти начальное значение функции f(t) при ^ = 0 непосредственно по изображению. Эта формула устанавливает существование равенства между двумя частными значениями: значением функции f (t) в начале координат (при подходе справа) и значением функции F (р) в бесконечно удаленной точке (в предположении, что р стремится к бесконечности внутри угла arg р \ <^ и/2, т. е. в правой полуплоскости).

Для автоматического управления электроприводами применяются различные аппараты: кон)гакторы автоматы, регуляторы, реле, кнопочные станции, выключатели, бесконтактные логические элементы, разного рода вспомогательные электрические м аппараты. Каждый из этих аппаратов состоит из ментов: электромагнитной системы, создающей необходимое тяговое усилие; главных и вспомогательных и т. п. С помощью проводов отдельные аппараты i менты электрически соединяются в общую систему званную осуществлять заданные операции в определенной последовательности.

жающей среды (пыль, влага, химически активные газы); высоким быстродействием; отсутствием необходимости в постоянном уходе и регулировке; компактностью блоков с элементами. Бесконтактные логические элементы изготовляются как модули, не подлежащие ремонту.

Следует отметить, что бесконтактные логические элементы заменяют собой только реле, выполняющие логические функции. Исполнительные аппараты — сильноточные реле, контакторы, производящие коммутации силовых цепей электропривода, обычно остаются контактными. Лишь в редких случаях используются силовые бесконтактые аппараты — транзисторные, тиристорные и симисторные ключи, — они пока еще очень дороги. Бесконтактные логические устройства, являясь слаботочными элементами, применяются в сочетании с согласующими входными, выходными (усилительными) и исполнительными устройствами. Для работы логических устройств требуются еще источники питания низкого, сглаженного и хорошо стабилизированного постоянного напряжения.

17-15. Бесконтактные логические элементы

В настоящее время в различных устройствах автоматизации (следящие системы, вычислительные машины и т. д.) широко применяются бесконтактные логические элементы, которые могут выполнять функции, аналогичные функциям релейно-контакторных аппаратов. При этом предельно сокращается время

Бесконтактные логические элементы выполняются на электронных лампах, полупроводниковых диодах, транзисторах, ферритовых сердечниках, тонких магнитных пленках и других элементах. В элементах, построенных на электронных лампах и транзисторах, логическая операция сочетается с одновременным усилением сигналов, в связи с чем они называются активными. Довольно часто

Бесконтактные логические элементы 418

17-15. Бесконтактные логические элементы........... 418

17-10. Бесконтактные логические элементы

17-10. Бесконтактные логические элементы..... 488

Наиболее распространенным видом логических элементов являются электромагнитные реле. Однако их применение в ряде случаев затруднено или даже вообще невозможно вследствие недостатков, присущих контактной аппаратуре. Основной причиной замены механических контактных аппаратов бесконтактными является их низкая допустимая частота включений и низкая долговечность. Бесконтактные элементы более надежны в работе, менее чувствительны к влиянию окружающей среды, не требуют регулировки в процессе работы, срок их службы практически неограничен. Но эти преимущества еще не означают, что бесконтактные логические элементы могут заменить реле во всех случаях. В отличие от реле эти элементы не могут коммутировать электрические цепи с силовой нагрузкой, а также работать в цепях с плавно изменяющимися сигналами,, если их значение ниже сигналов срабытывания этих элемектов. Схемы на бесконтактных элементах содержат обычно в несколько раз больше элементов, чем аналогичные релейные, поэтому в ряде случаев применение бесконтактных элементов может только неоправданно усложнить схему. Это относится прежде всего к схемам с простой функциональной частью, где число контактов в схеме управления невелико, а количество входных сигналов ненамного превышает числе выходных. Обычно стоимость схем с логическими элементами выше вследствие большего их количества в схемах по сравнению с контактными аппаратами, использования сложных источников питания схем и специального контрольно-испытательного оборудования. Применение бесконтактных логических элементов целесообразно в схемах, когда количество входных сигналов в схеме в несколько раз превышает количество выходных.