Elektrilised komponendid
Masina liikumised automatiseeritud süsteemides kasutavad jõuülekande tagamiseks ja abistamiseks mitmesuguseid elektrilisi meetodeid ja meediume. Tüüpilised automatiseeritud masinad kasutavad koormate teisaldamiseks elektriliste, elektrooniliste ja elektromehaaniliste tehnoloogiate kombinatsiooni.
Need tehnoloogiad mängivad automatiseeritud masinates spetsiifilist rolli ja neid esindavad mitmesugused väliseadmed. Mõned seadmed on ette nähtud elektrilise või elektromehaanilise tõukejõu tagamiseks, teised aga elektroonilisi signaale. Seadmete erinevused on vooluringides ja sisemistes lisakomponentides.
Elektriseadmed
Elektriseadmed on ette nähtud toiteallikaks energia ja jaotamiseks. Need seadmed muudavad elektrivoolu valguseks, soojuseks või liikumiseks. Seadet loetakse elektriliseks, kui see kasutab rangelt elektrit energia ja voolu jaotamiseks.
Tavaliselt leiate need seadmed masina juhtkappidest. Vahelduvvool (AC) voolab hoone põhitoiteallikast masina jaotuskasti. Elektriseadmed on ette nähtud voolu juhtimiseks, mis voolab masinasse ahela kaudu. Ahel on silmus, mis juhib energiavoogu koormusele ja tagasi.
Ringlus koosneb neljast põhiosast:
- Toiteallikas varustab koormust energiaga ja koosneb
- Pinge- See annab laengu taga tõukejõu. See on rõhk, mis laengut liigutab.
- Praegune- Pinge surub elektronide voolu tekitamiseks. Ilma pingeta pole voolu.
- Vastupidavus- Substraadi juhtivus mõjutab takistust. Vastupidavuse suurus sõltub aluspinna suurusest ja koostisest.
- Dirigendid pakuvad teed. Elektrienergiat juhitakse mööda metalltraate, nagu vask ja alumiinium.
- Lülitab juhtahelaid, lisades meetodi avatud või suletud (seega avatud või suletud) vahel.
- Koormusseade on vooluahela osa. Elekter voolab läbi seadme, aktiveerides selle.
Elektroonika
Väga järjekindel seos pinge, voolu ja takistuse vahel võimaldab vooluahelaid paremini juhtida ja anda sisukamaid tulemusi.
Ohmi seadus ütleb: [V (pinge)=I (vool) x R (takistus)
Me juhime üht neist muutujatest, kontrollides kahte ülejäänud. See viib meid elektrooniliste komponentide juurde.
Elektroonilised komponendid on tööriistad, mida kasutatakse nende muutujate juhtimiseks ja seega vooluahela juhtimiseks. Lisades tüüpilisele vooluringile aktiivsed ja passiivsed elektroonilised komponendid, saame manipuleerida elektrivooludega, et tekitada signaale, mis suhtlevad elektroonikaseadmete vahel. Sõltuvalt elektroonilisest komponendist saab kasutada signaali võimendamise, arvutamise ja andmeedastuse funktsioone.
Elektroonilise vooluahela disaini põhikomponent:
- Kondensaator – kaheklemmiline element, mis salvestab elektriväljas energiat elektrostaatilisel viisil.
- Takisti – passiivne kaheklemmiline element, mis tagab vooluahelas takistuse. Vähendab pinget ja voolu.
- Diood- Kahe klemmiga seade, mis piirab voolu ühes suunas, näiteks tagasilöögiklapp. Kunagi koosnes see peamiselt gaasivaakumtorudest, kuid nüüd on see peaaegu täielikult asendatud pooljuhtidega ja seda peetakse tahkiskomponendiks.
- Transistor- kolme terminaliga seade, mis täidab kahte funktsiooni. See on valmistatud pooljuhtmaterjalist ja toimib elektrooniliste signaalide lüliti või võimendina, kontrollides pinge ja voolu voolu. Seda peetakse tahkiskomponendiks.
- Muundur – andur on seade, mis muundab energia ühest vormist teise. Täiturmehhanism on anduri vorm. Andurid toimivad anduritena, kuna nad võtavad vastu ja reageerivad süsteemi signaale ning edastavad neid täpselt samamoodi, kui neid kasutatakse termopaaridena.
Tänapäeva automatiseerimises sisaldavad elektroonikaseadmed integraallülitusi, mis moodustavad kindlate ülesannete jaoks vooluringisüsteemid. Ahelad on hajutatud pooljuhtvahvlile ja kapseldatud kiibi sisse. Pooljuhtmaterjalid ei ole juhid ega isolaatorid. Pooljuhid on kuskil vahepeal. See tehnoloogia on populaarne, kuna selle laengukandjad (elektronid ja augud) on kergesti manipuleeritavad sisemiste (boori- või fosfori doping) ja väliste (temperatuur, valgus jne) teguritega.
Seadmeid, mis põhinevad eranditult pooljuhtkomponentidel, loetakse pooljuhtseadmeteks. Kaasaegsed transistorid ja dioodid, integraallülitused, valgusdioodid (LED) ja vedelkristallkuvarid (LCD) on kõik tahkiskomponendid. Kaks näidet automatiseerimiseks turustatavatest pooljuhtseadmetest hõlmavad releed ja andureid. Need seadmed olid algselt ja müüakse siiani elektromehaanilistes versioonides. Tahkisseadmed pakuvad samu funktsioone kui nende elektromehaanilised seadmed, kuid ei sisalda liikuvaid osi.