Генератор из чего состоит: Принцип работы электрического генератора

Содержание

Асинхронный генератор своими руками: устройство, принцип работы, схемы

Для питания бытовых устройств и промышленного оборудования необходим источник электроэнергии. Выработать электрический ток возможно несколькими способами. Но наиболее перспективным и экономически выгодным, на сегодняшний день, является генерация тока электрическими машинами. Самым простым в изготовлении, дешёвым и надёжным в эксплуатации оказался асинхронный генератор, вырабатывающий львиную долю потребляемой нами электроэнергии.

Применение электрических машин этого типа продиктовано их преимуществами. Асинхронные электрогенераторы, в отличие от синхронных генераторов, обеспечивают:

  • более высокую степень надёжности;
  • длительный срок эксплуатации;
  • экономичность;
  • минимальные затраты на обслуживание.

Эти и другие свойства асинхронных генераторов заложены в их конструкции.

Устройство и принцип работы

Главными рабочими частями асинхронного генератора является ротор (подвижная деталь) и статор (неподвижный). На рисунке 1 ротор расположен справа, а статор слева. Обратите внимание на устройство ротора. На нём не видно обмоток из медной проволоки. На самом деле обмотки существуют, но они состоят из алюминиевых стержней короткозамкнутых на кольца, расположенные с двух сторон. На фото стержни видны в виде косых линий.

Конструкция короткозамкнутых обмоток образует, так называемую, «беличью клетку». Пространство внутри этой клетки заполнено стальными пластинами. Если быть точным, то алюминиевые стержни впрессовываются в пазы, проделанные в сердечнике ротора.

Рис. 1. Ротор и статор асинхронного генератора

Асинхронная машина, устройство которой описано выше, называется генератором с короткозамкнутым ротором. Тот, кто знаком с конструкцией асинхронного электродвигателя наверняка заметил схожесть в строении этих двух машин. По сути дела они ничем не отличаются, так как асинхронный генератор и короткозамкнутый электродвигатель практически идентичны, за исключением дополнительных конденсаторов возбуждения, используемых в генераторном режиме.

Ротор расположен на валу, который сидит на подшипниках, зажимаемых с двух сторон крышками. Вся конструкция защищена металлическим корпусом. Генераторы средней и большой мощности требуют охлаждения, поэтому на валу дополнительно устанавливается вентилятор, а сам корпус делают ребристым (см. рис. 2).

Рис. 2. Асинхронный генератор в сборе

Принцип действия

По определению, генератором является устройство, преобразующее механическую энергию в электрический ток. При этом не имеет значения, какая энергия используется для вращения ротора: ветровая, потенциальная энергия воды или же внутренняя энергия, преобразуемая турбиной либо ДВС в механическую.

В результате вращения ротора магнитные силовые линии, образованные остаточной намагниченностью стальных пластин, пересекают обмотки статора. В катушках образуется ЭДС, которая, при подсоединении активных нагрузок, приводит к образованию тока в их цепях.

При этом важно, чтобы синхронная скорость вращения вала немного (примерно на 2 – 10%) превышала синхронную частоту переменного тока (задаётся количеством полюсов статора). Другими словами, необходимо обеспечить асинхронность (несовпадение) частоты вращения на величину скольжения ротора.

Следует заметить, что полученный таким образом ток будет небольшим. Чтобы повысить выходную мощность необходимо увеличить магнитную индукцию. Добиваются повышения КПД устройства путём подключения конденсаторов к выводам катушек статора.

На рисунке 3 изображена схема сварочного асинхронного альтернатора с конденсаторным возбуждением (левая часть схемы). Обратите внимание на то, что конденсаторы возбуждения подключены по схеме треугольника. Правая часть рисунка – собственно схема самого инверторного сварочного аппарата.

Рис. 3. Схема сварочного асинхронного генератора

Существуют и другие, более сложные схемы возбуждения, например, с применением катушек индуктивности и батареи конденсаторов. Пример такой схемы показан на рисунке 4.

Рисунок 4. Схема устройства с индуктивностями

Отличие от синхронного генератора

Главное отличие синхронного альтернатора от асинхронного генератора в конструкции ротора. В синхронной машине ротор состоит из проволочных обмоток. Для создания магнитной индукции используется автономный источник питания (часто дополнительный маломощный генератор постоянного тока, расположенный на одной оси с ротором).

Преимущество синхронного генератора в том, что он генерирует более качественный ток и легко синхронизируется с другими альтернаторами подобного типа. Однако синхронные альтернаторы более чувствительны к перегрузкам и КЗ. Они дороже от своих асинхронных собратьев и требовательнее в обслуживании – необходимо следить за состоянием щёток.

Коэффициент гармоник или клирфактор асинхронных генераторов ниже, чем у синхронных альтернаторов. То есть они вырабатывают практически чистую электроэнергию. На таких токах устойчивее работают:

  • ИБП;
  • регулируемые зарядные устройства;
  • современные телевизионные приёмники.

Асинхронные генераторы обеспечивают уверенный запуск электромоторов, требующих больших пусковых токов. По этому показателю они, фактически, не уступают синхронным машинам. У них меньше реактивных нагрузок, что положительно сказывается на тепловом режиме, так как меньше энергии расходуется на реактивную мощность. У асинхронного альтернатора лучшая стабильность выходной частоты на разных скоростях вращения ротора.

Классификация

Генераторы короткозамкнутого типа получили наибольшее распространение, ввиду простоты их конструкции. Однако существуют и другие типы асинхронных машин: альтернаторы с фазным ротором и устройства, с применением постоянных магнитов, образующих цепь возбуждения.

На рисунке 5 для сравнения показаны два типа генераторов: слева на базе асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором, а справа – асинхронная машина на базе АД с фазным ротором. Даже при беглом взгляде на схематические изображения видно усложнённую конструкцию фазного ротора. Привлекает внимание наличие контактных колец (4) и механизма щёткодержателей (5). Цифрой 3 обозначены пазы для проволочной обмотки, на которую необходимо подать ток для её возбуждения.

Рис. 5. Типы асинхронных генераторов

Наличие обмоток возбуждения в роторе асинхронного генератора повышает качество генерируемого электрического тока, однако при этом теряются такие достоинства как простота и надёжность. Поэтому такие устройства используются в качестве источника автономного питания только в тех сферах, где без них трудно обойтись. Постоянные магниты в

Лекция № 9 - Генераторы электрических сигналов

   Электронным генератором называют устройство, преобразующее энергию источника постоянного тока в энергию электромагнитных колебаний различной формы, требуемой частоты и мощности.
Различают электронные генераторы гармонических колебаний (синусоидальных) и импульсных (релаксационных) колебаний.

В зависимости от частоты генераторы делятся на три типа: 

1. низкочастотные
2. высокочастотные
3. сверхчастотные 

В зависимости от типа возбуждения генераторы делятся: 
1. с независимым возбуждением
2. с самовозбуждением (автогенераторы)

Существует несколько режимов работы генераторов:
1. автоколебаний
2. ждущий
3. синхронизированный

Структурная схема генератора

условия самовозбуждения

• два условия, которые должны выполняться одновременно:
1. условие баланса амплитуд

2. условие баланса фаз (только на резонансной частоте)

• Для получения стационарных устойчивых колебаний в автогенераторе должно выполнятся условие:

Высокочастотный генератор

• используется условие самовозбуждения – условие баланса амплитуд и фаз на резонансной частоте, R3>>Roc 


• Чтобы колебания были немного больше по амплитуде, необходимо условие 

Низкочастотный генератор

• ОУ со звеном отрицательной обратной связи на Ro Roc, задающий коэффициент усиления К=3. 

• Мост Вина – звено положительной обратной связи на R1C1 и R2C2 , иметь коэффициент передачи

β = 1/3 и ψ = 0, причем R1=R2=R, C1=C2=C 

• Частота автогенератора:

Для регулировки частоты изменяют либо R1и R2 (плавная регулировка) либо С1и С2 на переключателях. На выходе будет чистая синусоида, если в цепь ООС поставить позистор или лампу накаливания (ток увеличивается сопротивление увеличивается).

Параметры

• частота f 
Генераторы синусоидальных колебаний лучше держат частоту, чем генераторы других форм сигнала.

 

Стоит задача улучшить этот параметр, т.е. свести к нулю

 

Применение генераторов

• как составная часть измерительных приборов и автоматических систем
• для питания приборов контроля состава и качества различных веществ
• для питания установок для высокочастотного нагрева металлов и т.д.
• Звуковые генераторы и высокочастотные генераторы в радиотехнике и электронике.
Импульсные генераторы

Электронные ключи

• Ключ «разомкнут» - транзистор работает в режиме отсечки, т.е. через транзистор протекает минимальный ток iк = 0, Uкэ = Ек . Сопротивление транзистора очень большое – обрыв.
• Ключ «замкнут» - транзистор работает в режиме насыщения: Uкэ = 0, ток ограничен резистором Rк - в режим насыщения транзистор входит при условии, когда и сопротивление транзистора в этом режиме равно нулю.

• При работе транзисторного ключа переключения из открытого состояния в закрытое и обратно, происходит скачком, потери мощности при этом незначительны.
Импульсный режим работы устройства - это кратковременное воздействие сигнала чередуется с паузой.
Импульсы формы: 
• Прямоугольная
• Треугольная
• Пилообразная
• Экспоненциальная и т.д.
самая распространенная форма импульса - прямоугольная.

Параметры импульса:

Период импульса Ти или частота fи = 1/Ти
Амплитуда импульса Uи
Длительность импульса tи
Длительность фронта tф
Длительность среза tс
Длительность паузы tп

«МУЛЬТИ» - много, «ВИБРАТО» - вибрация, колебание, следовательно, «МУЛЬТИВИБРАТОР» - это устройство, которое создает (генерирует) много-много колебаний.
Разберемся сначала в том, как он создает колебания, или как в нем возникают колебания, а уж потом выясним, почему их много.

  • 1. АВТОГЕНЕРАТОР.
    Из школьного курса физики известно, что существуют так называемые автоколебательные системы или автогенераторы. В них в результате внешнего воздействия или самопроизвольно возникают и поддерживаются незатухающие колебания. Эти колебания будут продолжаться до тех пор, пока не иссякнет энергия источника. Общая схема автогенератора такова:

    Физический принцип действия. Энергия поступает от источника в регулятор, который подает ее в колебательную систему порциями (дискретно) для того, чтобы очередной порции хватило на компенсацию потерь энергии в колебательной системе для преодоления сопротивления (трения). Если кванты энергии от источника будут меньше потерь за одно колебание, то колебания в системе постепенно прекратятся – затухнут:

    Если больше – в системе наступит резонанс, что может привести к разрушению ее элементов или всей системы:

    Итак, регулятор дозирует (квантует) энергию в точном соответствии с требованиями системы. Когда происходит очередное колебание, система посылает сигнал через обратную связь о том, что необходима следующая порция (квант) энергии, и регулятор снова направляет эту порцию (квант) в систему. Сопротивление (трение) полностью преодолевается в процессе следующего колебания за счет притока порции энергии извне, система снова посылает сигнал через обратную связь, регулятор снова выдает порцию и т.д. Колебания получаются незатухающими:

    Понятно, что при отключении источника от регулятора колебания прекратятся.
    Простейший пример механической автоколебательной системы – часы с пружиной или гирями. Анкерный механизм в них как раз и играет роль регулятора, а маятник – это колебательная система.

    В электронных часах ничего такого уже не найти, и, тем не менее, они также являются автоколебательной системой.

2. КАК СОЗДАТЬ МУЛЬТИВИБРАТОР?
Шаг №1. Возьмем простейший усилитель НЧ 

Шаг №2. Объединим два идентичных усилителя так, чтобы получился двухкаскадный УНЧ:

Шаг №3. Соединим выход этого усилителя с его входом:

Возникнет так называемая положительная обратная связь (ПОС). Вы наверняка слышали свист, который издавали звуковые колонки, если человек с микрофоном становился слишком близко к ним. То же самое происходит с музыкальным центром в режиме «караоке», если поднести микрофон к колонкам. В любом таком случае сигнал с выхода усилителя поступает на его же вход, усилитель входит в режим самовозбуждения и превращается в автогенератор, возникает звук. Иногда усилитель может самовозбуждаться даже на ультразвуковых частотах. Короче – при изготовлении усилителей ПОС вредна и с ней всячески приходится бороться, но это уже несколько другая история.

Вернемся к нашему усилителю, охваченному ПОС, т.е. МУЛЬТИВИБРАТОРУ! Да, это уже он! Правда, изображать именно мультивибратор принято так, как на рис. справа. Кстати, в сети имеется достаточное количество «извращенцев», которые рисуют эту схему и перевернутой, и на боку лежащей. Зачем это? Наверное, как в анекдоте, «чтобы отличаться». Или выделиться, или (есть такое русское слово!) выпендриться.

Мультивибратор можно собрать на транзисторах  n-p-n или p-n-p:

Оценить работу мультивибратора можно на слух или зрительно. В первом случае нагрузкой должен быть звуковой излучатель, во втором – лампочка или светодиод:

В случае применения низкоомных динамиков, потребуется выходной трансформатор или дополнительный усилительный каскад:

Нагрузка может быть включена в оба плеча мультивибратора:
 
В случае применения светодиодов желательно включить дополнительные резисторы, роль которых и выполняют, в данном случае, R1 и R4.

3. КАК РАБОТАЕТ МУЛЬТИВИБРАТОР?

В момент включения питания транзисторы обоих плеч мультивибратора открываются, так как на их базы через соответствующие им резисторы R2 и R3 подаются положительные (отрицательные – здесь и далее в скобках для p-n-p транзисторов) напряжения смещения.

Одновременно начинают заряжаться конденсаторы связи:

С1 - через эмиттерный переход транзистора VТ2 и резистор R1;

С2 - через эмиттерный переход транзистора V1 и резистор R4.

Эти цепи зарядки конденсаторов, являясь делителями напряжения источника питания, создают на базах транзисторов (относительно эмиттеров) все возрастающие по значению положительные (отрицательные) напряжения, стремящиеся все больше открыть транзисторы.

Открывание транзистора вызывает снижение положительного (отрицательного) напряжения на его коллекторе, что вызывает снижение положительного (отрицательного) напряжения на базе другого транзистора, закрывая его. Такой процесс протекает сразу в обоих транзисторах, однако закрывается только один из них, на базе которого более высокое отрицательное (положительное) напряжение, например, из-за разницы коэффициентов передачи токов h31э , номиналов резисторов и конденсаторов, поскольку, даже при подборе идентичных пар, параметры элементов все равно будут несколько отличаться.

Второй транзистор остается открытым. Но эти состояния транзисторов неустойчивы, ибо электрические процессы в их цепях продолжаются.

Допустим, что через некоторое время после включения питания закрытым оказался транзистор V2, а открытым - транзистор V1. С этого момента конденсатор С1 начинает разряжаться через открытый транзистор V1, сопротивление участка эмиттер-коллектор которого в это время мало, и резистор R2.

По мере разрядки конденсатора С1 отрицательное (положительное) напряжение на базе закрытого транзистора V2 уменьшается.

Как только конденсатор полностью разрядится и напряжение на базе транзистора V2 станет близким нулю, в коллекторной цепи этого, теперь уже открывающегося транзистора появляется ток, который воздействует через конденсатор С2 на базу транзистора V1 и понижает положительное (отрицательное) напряжение на ней.

В результате ток, текущий через транзистор V1, начинает уменьшаться, а через транзистор V2, наоборот, увеличиваться. Это приводит к тому, что транзистор V1 закрывается, а транзистор V2 открывается.

Теперь начнет разряжаться конденсатор С2, но через открытый транзистор V2 и резистор R3, что в конечном итоге приводит к открыванию первого и закрыванию второго транзисторов и т.д.

Транзисторы все время взаимодействуют, в результате чего мультивибратор генерирует электрические колебания. 
Работу мультивибратора иллюстрируют графики зависимостей напряжений Uбэ и Uк одного и второго транзисторов:

Как видно, мультивибратор генерирует, практически, «прямоугольные» колебания. Некоторое нарушение прямоугольной формы связано с переходными процессами в моменты отпирания транзисторов. Отсюда же видно, что сигнал можно «снимать» с любого транзистора. Просто наиболее принято изображать именно так, как это показано выше.
На практике можно считать форму колебаний мультивибратора «чисто прямоугольной»:

С одной стороны, кажется, что форма сигнала мультивибратора довольно простая. Но это не совсем так. Точнее, совсем не так. Наиболее простая форма сигнала – это синусоида:

Если генератор создает идеальный синусоидальный сигнал, то ему соответствует строго одна определенная частота колебаний. Чем больше форма сигнала отличается от синусоиды, тем больше в спектре сигнала присутствует частот, кратных основной. А форма сигнала мультивибратора довольно далека от синусоиды. Следовательно, если, например, частота его колебаний составляет 1000 Гц, то в спектре будут присутствовать частоты и 2000 Гц, и 3000 Гц, и 4000 Гц… и т.д. правда амплитуды этих гармоник будут значительно меньше основного сигнала. Но они будут! Вот почему данный генератор называется МУЛЬТИвибратор.
Частота колебаний мультивибратора зависит как от емкости конденсаторов связи, так и от сопротивления базовых резисторов. Если в мультивибраторе соблюдаются условия: R1=R4, R2=R3, R1<R2 и R4<R3, C1=C2, VT1=VT2, то такой мультивибратор называется симметричным. Как видно, конденсаторы связи могут быть электролитическими и при n-p-n транзисторах плюсы конденсаторов подключаются к коллекторам. Если применить p-n-p транзисторы, надо поменять полярность источника питания и полярность электролитических конденсаторов.
Примерную частоту колебаний симметричного мультивибратора можно подсчитать по упрощенной формуле:
, где f - частота в Гц, R - сопротивление базового резистора в кОм, С - ёмкость конденсатора связи в мкФ.

4. ИЗМЕНЕНИЕ ЧАСТОТЫ и не только
Как было отмечено выше, частота импульсов, генерируемых мультивибратором, определяется величинами разделительных конденсаторов и базовых резисторов. Из приведенной формулы видно, что увеличение емкости конденсаторов и/или увеличение сопротивления базовых резисторов ведет к уменьшению частоты мультивибратора и, соответственно, наоборот. Конечно, впаивать конденсаторы разной емкости или резисторы разного сопротивления можно, но лишь на стадии экспериментов. Оперативно частоту меняют переменным резистором R5 в базовых цепях:

Форма графика колебаний мультивибратора называется «меандр»:

Время от начала одного импульса до начала другого – период Т – состоит из:
tи – длительности импульса и tп – длительности паузы.
Отношение S=Т/tи - называется скважностью. Для симметричного мультивибратора S=2.
Величина, обратная скважности называется коэффициентом заполнения D=1/S. Для симметричного мультивибратора D=0,5.
Мультивибратор, схема которого показана ниже, вырабатывает прямоугольные импульсы. Частоту их повторения можно изменять в широких пределах, при этом скважность импульсов остаётся неизменной.

Работа мультивибратора отличается тем, что в моменты времени, когда транзистор VТ1 закрыт, конденсатор С2 разряжается через цепочку, состоящую из диода VD3 и резистора R4, а также через резистор R3. Аналогично, когда закрыт транзистор VТ2, конденсатор С1 разряжается через диод VD2 и резисторы R4 и R5. 
Частоту повторения импульсов можно регулировать в больших пределах, изменяя только сопротивление резистора R4.
Мультивибратор с данными деталей, показанными на схеме, генерирует импульсы с частотой повторения от 140 до 1400 Гц.
В мультивибраторе можно применить диоды Д2В-Д2И, Д9В-Д9Л, и любые маломощные транзисторы со структурой n-р-n или р-n-р. При использовании транзисторов со структурой р-n-р полярность включения всех диодов и источника питания необходимо поменять на обратную.
Если немного изменить включение резистора R7, то пучится мультивибратор с изменяемой скважностью импульсов:

В зависимости от положения движка резистора R7данный мультивибратор становится несимметричным, и график его колебаний может быть, например, таким:

В одном и другом случаях меняется соотношение Т/tи – меняется скважность. 
Понятно, надеюсь, также и то, что грубо менять скважность можно, установив конденсаторы разной емкости.

5. НЕСИММЕТРИЧНЫЙ МУЛЬТИВИБРАТОР на транзисторах разной проводимости:

Несимметричный мультивибратор состоит из усилительного каскада на двух транзисторах, выход которого (коллектор транзистора VT2) соединен с входом (база транзистора VT1) через конденсатор C1. Нагрузкой является резистор R2, с которого снимается сигнал (вместо него может быть включен светодиод, лампочка накаливания или динамик). Транзистор VT1 прямой проводимости (p-n-p типа), открывается при подаче на базу отрицательного относительно эмиттера потенциала. Транзистор VT2 обратной проводимости (n-p-n типа), открывается при подаче на базу положительного относительно эмиттера потенциала.

При включении конденсатор C1 заряжается через резисторы R2 и R1, потенциал базы уменьшается. Когда на базе VT1 возникает отрицательный потенциал, транзистор VT1 открывается, сопротивление коллектор-эмиттер падает. База транзистора VT2 оказывается соединенной с положительным полюсом источника, транзистор VT2 также открывается, ток коллектора растет. В результате через R2 течет ток, конденсатор C1 разряжается через резистор R1 и транзистор VT2. Потенциал базы VT1 возрастает, транзистор VT1 закрывается, вызывая закрывание транзистора VT2. После этого конденсатор C1 снова заряжается, затем разряжается и т.д. Частота генерируемых импульсов обратно пропорциональна времени заряда конденсатора T ~ R1×C. С ростом напряжения питания конденсатор заряжается быстрее, частота генерируемых импульсов растет. При увеличении сопротивления резистора R1 или ёмкости конденсатора С1 частота колебаний уменьшается. 
Реально частоту изменяют, например, так:

6. ЖДУЩИЙ МУЛЬТИВИБРАТОР
Такой мультивибратор генерирует импульсы тока (или напряжения) при подаче на его вход запускающих сигналов от другого источника, например от автоколебательного мультивибратора. Чтобы автоколебательный мультивибратор превратить в мультивибратор ждущий (см. схему из п. 3), надо сделать следующее: конденсатор С2 удалить, а вместо него между коллектором транзистора VT2 и базой транзистора VT1 включить резистор R3; между базой транзистора VT1 и заземленным проводником включить последовательно соединенные элемент на 1,5 В и резистор сопротивлением R5, но так, чтобы с базой соединялся (через R5) положительный полюс элемента; к базовой цепи транзистора VТ1 подключить конденсатор С2, второй вывод которого будет выполнять роль контакта входного управляющего сигнала. Исходное состояние транзистора VТ1 такого мультивибратора - закрытое, транзистора VТ2 - открытое. Напряжение на коллекторе закрытого транзистора должно быть близким к напряжению источника питания, а на коллекторе открытого транзистора - не превышать 0,2 - 0,3 В. Миллиамперметр (на ток 10-15 мА) включить в коллекторную цепь транзистора V1 и, наблюдая за его стрелкой, включить между контактом УПР сигнал и заземленным проводником, буквально на мгновение, один-два элемента ААА, соединенные последовательно (на схеме GB1). ВНИМАНИЕ: отрицательный полюс этого внешнего электрического сигнала должен подключаться к контакту УПР сигнал. При этом стрелка миллиамперметра должна тут же отклониться до значения наибольшего тока коллекторной цепи транзистора, застыть на некоторое время, а затем вернуться в исходное положение, чтобы ожидать следующего сигнала. Если повторить этот опыт несколько раз, то миллиамперметр при каждом сигнале будет показывать мгновенно возрастающий до 8 - 10 мА и спустя некоторое время, так же мгновенно убывающий почти до нуля коллекторный ток транзистора VТ1. Это одиночные импульсы тока, генерируемые мультивибратором. Даже если батарею GB1 подольше держать подключенной к зажиму УПР сигнал, произойдет то же самое - на выходе мультивибратора появится только один импульс.

Если коснуться вывода базы транзистора VТ1 каким-либо металлическим предметом, взятым в руку, то, возможно, и в этом случае ждущий мультивибратор сработает - от электростатического заряда тела. Можно включить миллиамперметр в коллекторную цепь транзистора VТ2. При подаче управляющего сигнала коллекторный ток этого транзистора должен резко уменьшиться почти до нуля, а затем так же резко увеличиться до значения тока открытого транзистора. Это тоже импульс тока, но отрицательной полярности.
Каков принцип действия ждущего мультивибратора? В таком мультивибраторе связь между коллектором транзистора VТ2 и базой транзистора VТ1 не емкостная, как в автоколебательном, а резистивная - через резистор R3. На базу транзистора VТ2 через резистор R2 подается открывающее его отрицательное напряжение смещения. Транзистор же VТ1 надежно закрыт положительным напряжением элемента G1 на его базе. Такое состояние транзисторов весьма устойчиво. В таком состоянии VT1 может находиться сколько угодно времени. При появлении на базе транзистора VТ1 импульса напряжения отрицательной полярности транзисторы переходят в режим неустойчивого состояния. Под действием входного сигнала транзистор VТ1 открывается, а изменяющееся при этом напряжение на его коллекторе через конденсатор С1 закрывает транзистор VТ2. В таком состоянии транзисторы находятся до тех пор, пока не разрядится конденсатор С1 (через резистор R2 и открытый транзистор VТ1, сопротивление которого в это время мало). Как только конденсатор разрядится, транзистор VТ2 тут же откроется, а транзистор VТ1 закроется. С этого момента мультивибратор вновь оказывается в исходном, устойчивом ждущем режиме. Таким образом, ждущий мультивибратор имеет одно устойчивое и одно неустойчивое состояние. Во время неустойчивого состояния он генерирует один прямоугольный импульс тока (напряжения), длительность которого зависит от емкости конденсатора С1. Чем больше емкость этого конденсатора, тем больше длительность импульса. Так, например, при емкости конденсатора 50 мкФ мультивибратор генерирует импульс тока длительностью около 1,5 с, а с конденсатором емкостью 150 мкФ - раза в три больше. Через дополнительные конденсаторы - положительные импульсы напряжения можно снимать с выхода 1, а отрицательные с выхода 2. Только ли импульсом отрицательного напряжения, поданным на базу транзистора VТ1, можно вывести мультивибратор из ждущего режима? Нет, не только. Это можно сделать и подачей импульса напряжения положительной полярности, но на базу транзистора VТ2. 
Как практически можно использовать ждущий мультивибратор? По-разному. Например, для преобразования синусоидального напряжения в импульсы напряжения (или тока) прямоугольной формы такой же частоты, или включения на какое-то время другого прибора путем подачи на вход ждущего мультивибратора кратковременного электрического сигнала.

Пример применения ждущего мультивибратора – индикатор максимального числа оборотов.
При обкатке нового автомобиля, число оборотов двигателя не должно превышать в течение определенного времени максимально допустимого значения, рекомендованного заводом-изготовителем.
Для контроля числа оборотов двигателя, можно воспользоваться устройством, собранным по приводимой здесь схеме. В качестве индикатора максимального числа оборотов двигателя использована лампа накаливания.

Основными частями тахометра являются ждущий мультивибратор на транзисторах Т1 и Т2 и триггер Шмитта на транзисторах T5 и Т6. Входной сигнал, поступающий с прерывателя, подается на дифференцирующую цепочку R4C1 (это необходимо для получения импульсов одинаковой длительности). Дальнейшее формирование сигнала выполняет мультивибратор. Диод Д1 не пропускает отрицательные полуволны входного сигнала на базу транзистора Т2. Импульсы, генерируемые мультивибратором, через эмиттерный повторитель, выполненный на транзисторе Т3, и интегрирующую цепочку R7C3 поступают на триггер Шмитта. Индикаторная лампа Л1, включенная в эмиттерную цепь транзистора T6, загорается только тогда, когда число оборотов двигателя станет больше заранее установленного (с помощью переменного резистора R8).
Калибровку готового прибора можно произвести по образцовому тахометру или по звуковому генератору. Так, например, для четырехтактного четырехцилиндрового двигателя 1500 об/мин соответствует частота звукового генератора 60 Гц, 3000 об/мин — 100 Гц, 6000 об/мин — 200 Гц и так далее. 
При использовании деталей с данными, которые указаны на схеме, тахометр позволяет регистрировать от 500 до 10000 об/мин. Потребляемый ток — 20 мА.
Транзисторы ВС107 можно заменить на КТ315 с любым буквенным индексом. В качестве диода Д1 можно использовать любой кремниевый диод. Применение германиевых транзисторов и диодов не рекомендуется из-за тяжелого температурного режима.

7. МУЛЬТИВИБРАТОРЫ МНОГОФАЗНЫЕ
получаются путём добавления усилительных каскадов и ПОС.
Трёхфазный мультивибратор:

Пример с сайта http://www.votshema.ru/324-simmetrichnyy-multivibrator.html

Четрёхфазный мультивибратор требует особых мер для обеспечения стабильности работы:

Пример с сайта http://www.moyashkola.net/krugok/r_begog.htm

8. МУЛЬТИВИБРАТОРЫ НА ЛОГИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТАХ
Мультивибратор может быть выполнен на логических элементах, например, И-НЕ. Схема возможного варианта, например,  такая:

Функцию активных элементов здесь выполняют логические элементы 2И-НЕ (см. мою статью «МИКРОСХЕМА» на стр. «РАДИОкомпоненты»), включенные инверторами. Благодаря ПОС между выходом DD1.2 и входом DD1.1, а также выходом DD1.1 и входом DD1.2, создаваемым конденсаторами С1 и С2, устройство возбуждается и генерирует электрические импульсы. Частота следования импульсов зависит от номиналов конденсаторов и резисторов R1 и R2. Уменьшив емкости конденсаторов до 1…5 мкФ получим звуковую частоту 500…1000 Гц. Головной телефон надо подключить к одному из выходов мультивибратора через конденсатор емкостью 0,01…0,015 мкФ.
Иногда этот же мультивибратор изображают так:

Мультивибратор может быть выполнен на трёх логических элементах:

Все элементы включены инверторами и соединены последовательно. Времязадающая цепочка образована С1 и R1. В качестве индикатора можно использовать лампочку накаливания. Для плавного изменения частоты вместо R1 следует включить переменный резистор на 1,5 кОм. 

Если ёмкость конденсатора будет 1 мкФ, то частота колебаний станет звуковой.
Как работает такой мультивибратор? После включения какой-то из логических элементов первым примет одно из возможных состояний и тем самым повлияет на состояние других элементов. Пусть это будет элемент DD1.2, который оказался в единичном состоянии. Через элементы DD1.1 и DD1.2 мгновенно заряжается конденсатор, и элемент DD1.1 оказывается в нулевом состоянии. В таком же состоянии оказывается элемент DD1.3, поскольку на его входе логическая 1. Такое состояние неустойчиво, потому что на выходе DD1.3 логический 0, и конденсатор начинает разряжаться через резистор и выходной каскад элемента DD1.3. По мере разрядки положительное напряжение на входе элемента DD1.1 уменьшается. Как только оно станет равным пороговому, этот элемент переключится в единичное состояние, а элемент DD1.2 – в нулевое. Конденсатор начнет заряжаться через элемент DD1.3 (на его выходе теперь уровень логической 1), резистор и элемент DD1.2. Вскоре напряжение на входе первого элемента превысит пороговое, и все элементы переключатся в противоположные состояния. Так формируются электрические импульсы на выходе мультивибратора – на инверсном выходе элемента DD1.3.
«Трёхэлементный» мультивибратор можно упростить, удалив из него DD1.3:

Работает он аналогично предыдущему. Именно такой мультивибратор чаще всего применяется в различных радиоэлектронных устройствах.

На логических элементах можно сделать и ждущий мультивибратор. Как и предыдущий, он построен на 2-х логических элементах.

Первый DD1.1 используется по своему прямому назначению – как элемент 2И-НЕ. Кнопка SB1 выполняет функцию датчика запускающих сигналов. Для индикации импульсов используется, например, светодиод. Длительность импульсов можно увеличивать, увеличивая ёмкость С1 и сопротивление R1. Вместо R1 можно включить переменный (подстроечный) резистор сопротивлением около 2 кОм (но не более 2,2 кОм) для изменения длительности импульсов в некоторых пределах. Но при сопротивлении менее 100 Ом мультивибратор перестанет работать.
Принцип действия. В начальный момент нижний вывод элемента DD1.1 ни с чем не соединён – на нём уровень логической 1. А для элемента 2И-НЕ этого достаточно, чтобы он оказался в нулевом состоянии. На входе DD1.2 также уровень логического 0, поскольку падение напряжения на резисторе, создаваемое входным током элемента, удерживает входной транзистор элемента в закрытом состоянии. Напряжение логической 1 на выходе этого элемента поддерживает первый элемент в нулевом состоянии. При нажатии кнопки на вход первого элемента подаётся запускающий импульс отрицательной полярности, который переключает элемент DD1.1 в единичное состояние. Возникающий в этот момент скачок положительного напряжения на его выходе передаётся через конденсатор на входы второго элемента и переключает его из единичного состояния в нулевое. Такое состояние элементов остаётся и после окончания действия запускающего импульса. С момента появления положительного импульса на выходе первого элемента начинает заряжаться конденсатор – через выходной каскад этого элемента и резистор. По мере зарядки напряжение на резисторе падает. Как только оно достигнет порогового, второй элемент переключится в единичное состояние, а первый – в нулевое. Конденсатор быстро разрядится через выходной каскад первого элемента и водной каскад второго, и устройство окажется в ждущем режиме.
Следует иметь ввиду, что для нормальной работы мультивибратора длительность запускающего импульса должна быть меньше длительности формируемого.

P.S. Тема "МУЛЬТИВИБРАТОР" является примером творческого подхода к изучению электрических колебаний в курсе школьной физики. И не только. Создание простых схем, моделирование их работы, наблюдение и измерение электрических величин - это выход далеко за рамки обычной школьной физики и информатики. А создание реальных устройств совершенно меняет представление молодых людей о том, что и как можно ИЗУЧАТЬ в школе (терпеть не могу слово "УЧИТЬ").


схема, как устроен и как работает, преимущества и недостатки

Когда-то генераторы постоянного тока, преобразующие механическую энергию в электрическую, были единственными источниками электроэнергии. На сегодня чаще всего используются надежные трехфазные преобразователи переменного тока. Но в некоторых отраслях постоянный ток был регулярно востребован, поэтому устройства для выработки последнего неизменно совершенствовались.

Как работает

Функционирование генератора основывается на свойствах, которые следуют из известного закона электромагнитной индукции. Когда замкнутый контур разместить между полюсами магнита (постоянного), то в условиях вращения он будет проходить через магнитный поток. Во время перехода вырабатывается электродвижущая сила, возрастающая при приближении к полюсу. В случае, если присоединить нагрузку, то образуется поток тока. Когда витки рамки будут выходить из области воздействия магнита, то ЭДС будет уменьшаться и достигнет нуля при горизонтальном положении рамки. При дальнейшем вращении противолежащие контурные части изменят магнитную полярность.

Альтернатор постоянного тока

Значения ЭДС в активных обмотках контура вычисляются по формулах: е1= В I v sin wt, е2= — В I v sin wt, где I — длинна одной стороны рамки, В — магнитная индукция, v — скорость вращения (линейная) контура, t — время, wt — угол пересечения магнитного потока рамкой.

Направление тока меняется в период смены полюсов. Поскольку вращение коллектора происходит одновременно с рамой, то электроток на нагрузке имеет одинаковое направление. Такая схема лежит в основе выработки постоянного электричества. Суммарная ЭДС будет иметь следующий вид: е= 2В I v sin wt.

Принцип действия генератора

Такой ток почти непригоден для применения, поскольку присутствуют пульсации ЭДС. Последние надо уменьшать к допустимому уровню. Для этой цели применяют много магнитных полюсов, рамки заменяют якорями, у которых намного больше обмоток и коллекторов. К тому же, соединение обмоток выполняется разными методами.

Якорь

Ротор производится из стали. В пазы на сердечниках укладываются витки провода, которые составляют рабочую обмотку якоря. Проводники соединяют последовательно. Они образуют секции, создающие замкнутую цепь.

Интересно! Для процесса генерации неважно: вращаются обмотки контура или магнит. По этой причине роторы для маломощных альтернаторов изготавливают из постоянных магнитов, а переменный ток выпрямляют при помощи диодных мостов или иными схемами.

Узнать, из чего состоит генератор постоянного тока, поможет картинка 4.

Устройство машины постоянного тока

Установка состоит из главных узлов:

  • неподвижная часть — главные и дополнительные полюса, станина;
  • вращающаяся часть (якорь) — стальной сердечник, коллектор.

В процессе работы установки ток проводится сквозь обмотку и образуется магнитный поток полюсов. Специальные неподвижные щетки (из сплава графита) способствуют объединению обеих частей генератора в единую цепь.

Устройство и принцип действия генератора постоянного тока за долгий период применения остались прежними, несмотря на некоторые совершенствования.

Классификация

Существуют генераторы постоянного тока с независимым возбуждением обмоток, с самовозбуждением. Последние модели используют электричество, которое ими же вырабатывается. По способу объединения обмоток якорей альтернаторы делят на устройства с возбуждением следующих типов:

  • смешанным;
  • параллельным;
  • последовательным.

Схема генератора постоянного тока представлена на картинке 5.

Схемы альтернатора 

С параллельным возбуждением

Чтобы электроприборы работали в нормальном режиме, необходимо стабильное напряжение, которое не зависит от изменений в общей нагрузке. Эта проблема решается методом настройки параметров возбуждения. В таких генераторах катушка подключена (через реостат) параллельно обмотке якоря. Реостат может замыкают обмотку. В противном случае при разъединении цепи возбуждения внезапно повысится ЭДС самоиндукции, что может повредить изоляционный материал. В состоянии непродолжительного замыкания энергия превращается в тепловую, чем предотвращается разрушение устройства.

Электромашины с возбуждением такого вида не требуют внешнего источника питания. Самовозбуждение обмоток происходит под действием остаточного магнетизма в сердечнике магнита. Последние, для улучшения описанного процесса, производят из стали. Самовозбуждение длится до тех пор, пока ток не станет максимальным, а электродвижущая сила не покажет номинальное значение.

Преимущество вышеописанных электрогенераторов в том, что на них почти не влияют электротоки при коротком замыкании.

С независимым возбуждением

Источниками питания для обмоток нередко стают аккумуляторы или же иные устройства. В машинах с малой мощностью применяются постоянные магниты, обеспечивающие присутствие главного магнитного потока. На валу альтернатора располагают микрогенератор (возбудитель), который вырабатывает электроток для возбуждения якорных обмоток. Для этой цели необходимо от 1 до 3 % номинального тока якоря. Изменение электродвижущей силы выполняется регулирующим реостатом.

Достоинство: на возбуждающий ток не имеет воздействия напряжение на зажимах.

С последовательным возбуждением

Последовательными обмотками вырабатывается ток, который равняется электротоку альтернатора. В случае холостого хода отсутствует нагрузка, поэтому возбуждение нулевое. Это обозначает, что регулировочные свойства не существуют.

В агрегате с последовательным возбуждением почти нет тока, если ротор вращается на холостых оборотах. Чтобы запустить возбуждение, требуется подключение нагрузки к зажимам устройства. Явная связанность напряжения с нагрузкой считается огромным минусом последовательных обмоток. Подобные агрегаты используются лишь для питания электрических приборов, у которых нагрузка постоянная.

Со смешанным возбуждением

Самые лучшие свойства собраны в конструкции агрегатов со смешанным возбуждением. Особенность устройств в том, что они состоят из двух катушек:

  • основная — подключена параллельным способом к обмоткам якоря;
  • вспомогательная — подключена последовательным способом.

В цепи основной присутствует реостат, который регулирует ток возбуждения. Процедура самовозбуждения генератора со смешанным типом такая же, как у агрегата с параллельными обмотками (в самовозбуждении не принимает участия последовательная обмотка, так как отсутствует исходный ток). А свойства холостого хода идентичны характеристикам генератору с параллельной обмоткой. Такие особенности разрешают настраивать напряжение на зажимах устройства.

Технические параметры

Работа генератора определяется зависимостью между основными величинами, которые являются его главными характеристиками:

  • отношения между величинами на холостом ходу;
  • внешние параметры;
  • регулировочные значения.

Внешняя характеристика генератора постоянного тока крайне важна, так как раскрывает взаимосвязь напряжения и нагрузки. Она отображена на графике. Согласно последнего наблюдается незначительное уменьшение напряжения, но оно почти не зависит от нагрузочного тока (если сохраняется скорость оборотов двигателя).

Внешняя характеристика ГПТ

В устройствах с параллельным возбуждением больше выражено влияние нагрузки на напряжение. Это объясняется уменьшением тока в обмотках. Чем выше ток нагрузки, тем быстрее будет уменьшаться напряжение на зажимах агрегата.

Свойства ГПТ с параллельным возбуждением

Если увеличить величину тока при последовательном возбуждении, то вырастет ЭДС. Но напряжение не достигнет высокого значения электродвижущей силы, так как часть энергии уйдет на потери от вихревых токов.

Свойства ГПТ с последовательным возбуждением

При достижении напряжением максимального значения и одновременным увеличением нагрузки, первое начинает стремительно снижаться в то время, как кривая электродвижущей силы продолжает подниматься. Это считается большим недостатком, ограничивающим использование генератора такого типа.

В устройствах со смешанным возбуждением предвиденные встречные подключения обеих катушек. Конечная сила при однонаправленном подключении равняется сумме векторов намагничивающих сил, при встречном — их разнице.

При равномерном увеличении нагрузки напряжение на зажимах почти не меняется. Оно будет расти лишь тогда, если число проводов последовательной обмотки превышает число витков, которое соответствует номинальному возбуждению якоря.

Свойства ГПТ со смешанным возбуждением

Генераторы со встречным включением применяются в том случае, если нужно ограничить токи короткого замыкания. К примеру, при подсоединении аппаратов для сварки.

КПД

Важной характеристикой генератора считается его КПД — соотношение полезной и полной мощности: η = P 2 / P1. При холостом ходе такое отношение равно нулю (η=0). При номинальных нагрузках КПД достигнет максимального значения. Мощные агрегаты имеют коэффициент полезного действия около 90 %.

КПД

ЭДС

Электродвижущая сила (ее значение) пропорциональна магнитному потоку, числу проводников (активных) в обмотках, частоте вращения якоря. Если менять последние параметры, то можно легко управлять значением ЭДС. Последнее относится и к напряжению. Нужный результат достигается методом изменения частоты вращения якоря.

Мощность

Выделяют полезную и полную мощности устройства. При постоянной электродвижущей силе полная мощность находится в прямо пропорциональной зависимости от тока: P=EIa. Полезная, которая отдается в цепь, Р1=UI.

Реакция якоря

Если к альтернатору подключить внешнюю нагрузку, то электротоки его обмотки создадут магнитное поле. Тогда возникнет сопротивление полей якоря и статора. Поле будет самым сильным в тех местах, где ротор приближается к магнитным полюсам, очень слабым — в точках максимального удаления. Ротор чувствует магнитное насыщение стальных катушечных сердечников. Сила реакции напрямую зависит от насыщенности в проводах. В результате на пластинках коллекторов будет происходить искрение щеток.

Реакция ротора

Уменьшение реакции достигается при использовании восполняющих магнитных полюсов или передвижением щеток с линии оси.

Где используются

Еще совсем недавно генераторы постоянного тока устанавливались на транспорте для железных дорог. Но сейчас их вытесняют синхронные трехфазные устройства. Переменный ток синхронных агрегатов выпрямляют полупроводниковыми установками. Некоторые новые локомотивы используют асинхронные двигатели, которые работают на переменном токе.

Применение ГПТ

Такие же обстоятельства и с автогенераторами, которые постепенно замещают асинхронными устройствами с дальнейшим выпрямлением.

Сварочный генератор

Стоит заметить, что передвижное оборудование для сварки (имеющие автономное питание) обычно находится в паре с таким генератором. Отдельные отрасли промышленности продолжают применять мощные агрегаты описанного типа.

 Состоит из шаблонов создания  Каждый шаблон генератора имеет клиента, продукт и генератор.  Генератору требуется хотя бы одна операция, которая создает.

Презентация на тему: « Состоит из шаблонов создания.  Каждый шаблон генератора имеет клиента, продукт и генератор.  Генератору требуется по крайней мере одна операция, которая создает». - Транскрипт презентации:

1

2  Состоит из шаблонов создания  У каждого шаблона генератора есть клиент, продукт и генератор. Генератору требуется по крайней мере одна операция, которая создает и возвращает продукт. Обычно это называется фабричным методом.

3  «Определите интерфейс для создания объекта, но позвольте подклассам решать, какой класс создать. Метод Factory позволяет классу отложить создание экземпляра до подклассов ».

4  Применяет интерфейсы для обобщения классов Product и Generator. Снижает взаимосвязь между клиентом и продуктом.

5

6

7 CosmicKarma стоит 10,0 долларов США, MightyMeaty стоит 10,5 долларов США, Philosopher стоит 12,0 долларов США. Результат этого кода:

8  Дизайнер может удалить абстрактный интерфейс Factory или Product. Это упрощает дизайн, но ограничивает аспекты функциональности шаблона.

Oxford english for - Документ

В своих усилиях по расширению диапазона приложений роботов

50 исследователи выходят за рамки традиционных конструкций и исследуют множество потенциальных моделей из мира биологии. Промышленный манипулятор

55 - классический тому пример. Ученые

смогли смоделировать роботов, имитирующих позвоночный позвоночник змеи, чтобы раскрасить

салона автомобилей.Они

60 смоделировали структуру мышц и движения хобота слона в попытке создать роботизированную руку, способную поднимать тяжелые предметы. Ученые

65 также подражали гибкости осьминога, когда щупальца

могут соответствовать хрупким объектам любой формы и удерживать их с равномерным, нежным давлением. Вариант конструкции

можно использовать для обращения с животными, переворачивания больничных пациентов на

их кроватей или подъема маленького ребенка.

Задача оснащения

75 роботами навыками для независимой работы вне фабрики или лаборатории обернулась налогом

на изобретательность и творчество академических, военных и

ученых-промышленников в течение многих лет.

Проще говоря, роботизированные руки - такие как ноги, глаза или мыслительные способности роботов - должны пройти долгий путь, прежде чем они смогут приблизиться к тому, что

85 биологическая эволюция достигла за сотни миллионов лет.Гораздо больше предстоит произойти в лабораториях по всему миру

, чтобы роботов можно было сравнить с делом рук природы.

Между тем революция робототехники уже начинает менять вид работы, которую выполняют

95 человек.

скучных и
опасных работ теперь выполняются роботами. На рубеже веков все больше и больше людей будет требоваться для выполнения задач

, которые машины не могут выполнять. Некоторые промышленники надеются

, что к 2000 году все их сотрудники будут работниками умственного труда, которые больше не будут стоять на сборочных линиях

105, а будут сидеть за столами и компьютерными терминалами для работы с информацией.Эти изменения уже происходят, и их темп ускоряется каждые

ни одного года.

V

125

ocabulary

сваренный (1. 9) - (куски металла) соединенные нагревательным блеском при (1. 30) - очень хорошо при

осьминог (1. 66) - море - животное с восемью руками (щупальцами) облагается налогом (1,77) - предъявляет высокие требования к

212 901

мам

Задача 5

Обобщите причины, по которым определенные задания и среды подходят для роботов, заполнив таблицу ниже.

Работа или окружающая среда Причина

Сварка

212 901 9012 901
901 901 901 901 901 901 901
903 реакторы, подводные и др.

Задача 6 Это ответы на вопросы о тексте. Написать вопросы.

1 Около 100 фунтов.

2 Поскольку обнаружение и исправление ошибок обходятся дорого.

3 Например, в космических проектах.

4 Они исследуют потенциал определенных биологических моделей.

5 Нет, сравнивать пока нельзя.

6 Они будут выполнять интеллектуальную, а не физическую работу.

Задание 7 Заполните эту таблицу данными о животных, упомянутых в тексте.

1 2 3

Животное

Эмулируемый аспект

Причина


Задача 8

Используя приведенные ссылки на строки, загляните в текст и найдите слова в тексте, которые имеют аналогичное значение:

1 манипуляция (строки 10-15)

2 исправление (строки 35-40)

3 дорого (строки 35-40)

4 увеличение (строки 45-50)

5 копия (строки 55-60)

6 воспроизведено искусственно (строки 60-65)

7 легко повреждается (строки 65-70)

8 становится быстрее (строки 105–110)

Написание

Задача 9 Переведите шестой абзац (начало 'Проблема оснащения

robots... ') на ваш родной язык.

Разговор

L

Задача 10

127

Внимательно изучите приведенную ниже таблицу, в которой показаны прошлые, настоящие и будущие применения робототехнических систем, затем обсудите следующие вопросы:

1 Согласны ли вы с сделанные прогнозы?

2 Каковы будут последствия для общества, если эти прогнозы станут реальностью?

Приложения роботизированных систем

Домен До 1990-х годов После 2000 года

Промышленность

Производство (сварка, и т. Д.) Обработка материалов

Сборка

Инспекция

Офис

Обработчик почты

Клерк по уборке

Professional

Home

Tutor

Housekeeper Companion

Military

Автоматический пилот Scout

Солдат

Ocean

Explorer Constructor

(Марсоход

на Марсе) стационарный марсоход

(на Марсе)

Рабочий (космическая станция и луна)

= Лабораторные прототипы

= Первые коммерческие приложения

= Широко распространенные коммерческие приложения

Чтение

Задача 11 Прочтите этот короткий текст, затем сопоставьте каждый тип робота с соответствующим

определение.

Классификация типов роботов

Одним из способов классификации роботов является их сходство с людьми. Автомат - это любая машина, способная работать независимо, например сушилка для одежды. Гибкая машина - это частный случай автомата с различными возможностями, который можно программировать по мере необходимости. Примером

5 является сварочный робот на заводе, который можно запрограммировать для участия в других производственных операциях. Мобильный робот - это универсальная машина, способная свободно перемещаться в собственной среде.Он может частично выбирать свои собственные цели и общаться с другими агентами, включая людей. Андроид или гуманоид - это мобильный робот, структура которого

10 приблизительно напоминает человеческую структуру. Наконец, киборг - это гуманоид с органическими структурами. У киборгов есть некоторые физиологические структуры, похожие на человеческие.

Мобильный робот a

Cyborg b

Автомат c

Гибкая машина d

Android / e

Гуманоид

операция, следующая за заранее определенной серией действий, например.г. часы с кукушкой

Гибкая машина, способная двигаться и общаться с людьми, например сторожевой робот

Гуманоид, имеющий как органические, так и неорганические структуры, с некоторым физиологическим сходством с людьми

Мобильный робот человеческих размеров

Универсальный программируемый автомат, например робот-сборщик

Теперь измените нумерацию роботов на 1-5 (1 = наиболее похожие на людей; 5 = самые простые).

R

128

eading

U

Задача 12

спойте схему, чтобы помочь вам, заполните пробелы в тексте данными словами.

Координация управления в роботах

На схеме показана система силы, необходимой для

2

объекта. Требуемый уровень силы подается в модуль управления, который соответствует фактической величине силы, указанной в сигнале обратной связи
. Несоответствие поступает в генератор команд, который

d

129

определяет 4 и степень необходимой регулировки. Результирующая команда

передается в усилитель, который производит мощность

5 до уровня входного сигнала.Мощность приводит в движение двигатель

к некоторой связи, такой как набор шестерен. Механическая связь в руке робота, в конечном счете, дает начальный командный сигнал в смещение
на кончиках пальцев.

пропорциональный захват присоединенный замкнутый контур

сравнивает направление конвертирует

Говорящий

9007 9007

пары, сконструируйте простое запястье и руку робота.Ваше устройство должно иметь три степени свободы вращения, показанные ниже, и должно хватать предметы. Опишите свое изобретение другой паре.

Задача 14

Написание

Обозначьте части вашего запястья робота буквами или цифрами, затем напишите абзац, объясняющий, как это работает.

W

130

ord-play

L

Задача 15

Окей в списках и обведите в кружок слово, которое отличается от других.Тогда объясните почему. Первая сделана за вас.

1

клавиатура мыши

Принтер - это устройство вывода.

принтер

OCR сканер

2

КПК

ноутбук

портфель

ноутбук

портфель

3

накопитель

регистр

адрес

шина

монитор

07 932

0

07 932

0

07 932

0

жесткий

компактный

5

FORTRAN

COBOL

4 PASCAL 9000L9

9000L

кольцо

петля

шина коммутируемая

звезда

7

cyborg1

android

8

виртуальная

внутренняя

внешняя

концептуальная

00

9122

9122 976277

существительные

Компьютерный язык английского языка содержит постоянно увеличивающееся количество составных существительных, то есть группу из двух или более существительных, которые действуют как одно существительное.

Примеры:

объем памяти информационные системы

адресная шина арифметический блок

сканер штрих-кода

17 важно уметь распознавать, как образуются такие соединения, чтобы понимать, что они означают.

Точное соотношение между словами зависит от конкретного выражения, но все эти выражения имеют одну общую черту: последнее слово в цепочке говорит о том, что является предметом, в то время как предыдущее слово или группа слов описывает предмет.Поэтому, когда мы читаем составные существительные, мы должны начинать с последнего слова и двигаться в обратном направлении.

Примеры:

Адресная шина - это шина, предназначенная для адресной информации.

Объем памяти компьютера - это объем его памяти.

Составные существительные могут выразить большое количество возможных значений. Например, первое существительное или группа существительных могут сказать нам, из чего состоит второе существительное, для чего оно предназначено или частью чего оно является.

1 Материал: первое существительное говорит нам, из чего состоит второе.

Примеры:

кремниевый чип (чип из кремния) ферритовое кольцо (кольцо из феррита)

2 Функция: первое существительное говорит нам, для чего нужно второе существительное.

Примеры:

адресная шина (шина, предназначенная для адресной информации) устройство ввода (устройство для ввода)

арифметический блок (блок, выполняющий арифметические функции)

3 Часть: второе существительное относится к части первого существительного.

Примеры:

клавиатура компьютера (клавиатура компьютера) экран монитора (экран монитора)

программный признак (особенность программы)

4 Деятельность или человек : второе существительное относится к деятельности или человеку, имеющему отношение к первому существительному.

Примеры:

компьютерное программирование (программирование компьютеров)

программист (человек, который программирует компьютеры)

анализ систем (анализ организационных систем)

системный аналитик (человек, анализирующий организационные системы)

5 Несколько существительных: иногда составное существительное соединяется с одним или несколькими другими существительными, чтобы получить выражение, состоящее из трех или четырех слов.В таких случаях важно очень внимательно изучить выражение, чтобы разбить его на составные части. Секрет, как всегда, в том, чтобы читать выражение лица от задней части к передней.

Пример:

4 3 2 1

программа обработки изображений документов (программа, обрабатывающая изображения документов)

Примечание: некоторые выражения написаны отдельно, а другие соединены дефисами. Для этого нет четких правил. Иногда вы можете увидеть одно и то же выражение, написанное по-разному в разных текстах.

Пример:

программа обработки изображения документа программа обработки изображения документа программа обработки изображения документа

Однако важно обеспечить единообразие в рамках одного текста.

A

Упражнение 1

132 Устройство

, которое сканирует штрих-коды, называется сканером штрих-кода .

Как называется:

1 блок, который дает визуальное отображение информации на экране ?

2 устройство, считывающее магнитные карты?

3 устройство для построения графиков?

4 устройство, которое печатает с использованием лазера в качестве источника света?

5 блок для магнитных дисков?

6 устройство, которое печатает с использованием струи чернил?

7 скорость передачи данных?

8 пакет для проведения презентаций с использованием мультимедиа?

9 программа, которая обрабатывает данные партиями?

10 процесс переделки дисков для компьютеров?

U

Упражнение 2

спойте объяснения в упражнении 1 в качестве моделей, напишите короткие простые объяснения

следующих элементов:

1 устройство ввода

2 оптический считыватель символов

3 графический перо

4 сортировщик документов

5

133

волоконно-оптическая система передачи

6 регистр управления последовательностью

7 жидкокристаллический дисплей

8 информация о конфигурации сети

9 настольный менеджер документов

10 пакет программного обеспечения для редактирования мультимедиа

Задача 2

134

Прочтите текст напротив.Запишите все приложения, которых нет в вашем списке.

Виртуальная реальность

Запуск

Виртуальная реальность по-прежнему воспринимается большинством людей как игрушка. Можете ли вы вспомнить
потенциальных приложений VR, кроме компьютерных игр? Сделай список.

Задача 1

Чтение

Представьте себе фантастику

космический полет?

Загадай желание и можешь идти куда угодно.« 85 - это реальность для нового компьютерного изобретения», - говорит Крис Партридж, ,

выгоняя их из офиса.

Проблема с управлением роботом, глядя на изображение с установленной на нем видеокамеры и поворачивая элементы управления, заключается в том, что это не естественная система, говорит г-н Стоун. Оператор тратит все свое время на управление роботом и никто не решает проблему. Промежуток времени между просмотром изображения и отправкой корректирующего управляющего сигнала

составляет

, еще одна трудность.

Система виртуальной реальности состоит из шлема с цветным дисплеем перед каждым глазом и широкоугольных линз, которые покрывают все поле зрения и создают стереоскопический эффект. Шлем

содержит датчики, похожие на электронные компасы 1 , для записи

, куда он указывает. Компьютер рассчитывает, что пользователь должен видеть в этом направлении, и отображает это на экране 115.

Генератор случайных чисел

Используйте генератор случайных чисел, чтобы создать список случайных чисел, в соответствии с вашими требованиями.Сгенерированные вами числа появятся в Таблица случайных чисел.

За помощь в использовании случайного числа Генератор, прочтите Часто задаваемые вопросы или просмотрите Примеры проблем.

  • Введите значение в каждое из первых трех текстовых полей.
  • Указывает, разрешены ли повторяющиеся записи в таблице.
  • Нажмите кнопку Рассчитать , чтобы создать таблицу случайных числа.

Примечание : Начальное значение необязательно. Оставьте поле пустым, чтобы сгенерировать новый набор чисел. Используйте его, чтобы повторить ранее сгенерированный набор чисел.

Таблица случайных чисел



29471 19994 71538 16314 77513 26088 27599 50109 95195 40839 7197395 827950 77513 26088 27599 50109 95195 40839 727950 4207495 0109 95195 408397495 0495 0109 95195 408397495 0495505 16191 98145 53400 28036 51679 31842 56825 29209 38809 23503 47687 84089 16773 86806 78277 85013 54 667 94870 70520 23542 18303 91290 44272 38250 91295 45972 84254 31217 98648 53606 26837 63266 54362 73672 56703 28479 19296 22155 06396 18974 54086 23963 07442 21427 54953 21680 38337 81598 40872 89630 82364 30887 73887 632934 10404 37906 32154 04418 51581 8834800 81598 40872 89630 82364 30887 73887 632934 10404 37906 04418 51581 8834800 81598 40872 89630 82364 30887 73887 6258 9342 9404 37906 04418 51581 883485 8504 9404 37906 04418 51581 883485 8504 9404 37906 04418 51581 887467 68241 66301 63520 91412 67838 02007 77910 08717 59503 21273 62326 53834 54059 72882 26661 28332 5305 0 33454 97314 84268 06555 34000 37499 63250 96000 11488 92558 60499 41974 85408 60277 13911 37036 59329 86193 18121 03530 47468 83911 63566 76400 26246 80414 00544 10999 10854 86379 28280 15
1000 случайных чисел
82297 11473 03480 32604 98547 34524 43921 07497 10220 15448 78323 97773 83948 85598 18874 48116 41929 09628 77862 02916 07241 49557 75482 82834 74152 53828 72654 86362 03435 71374 288328324 8285 8285 03435 71374 288328324 8285 42654 86362 03435 71374 28832832416387 42654 07552 69510 40466 50858 68652 12114 59944 75554 70172 05721 09616 60058 41099 44624 62853 15508 54266 91573 87654 69156 34166 54339 16960 53430 89766 87272 43966 199914458 72316 17870 42431 788245 56356458 72316 17870 42431 788245 56355 14858 72316 17870 42431 788245 58165 14870 72316 17870 42431 788245 56355 37323 58628 50322 52162 84625 67038 99137 08572 31824 01150 94678 53321 28461 43586 95325 92517 12459 11832 54869 46041 80429 47301 55321 49102 82988 29394 64731 78807 45069 14562 708298 29394 64731 78807 45069 14562 19994 0571986112348 1481

9 275165 317167 79166 56937 96372 53573 74202 79374 31430 66296 07345 88363 45034 47523 66295 00014 22507 0282 3 62236 51668 74113 53305 19898 76363 31985 08813 75204 24061 91790 89451 62674 38139 45090 67956 36950 10943 64787 19534 75208 42188 57992 04103 53946 33636 25663 983 00040 94287 53165 70419 80317297 31352 31169 32169 32162 31162 32162 31162 31162 42785 97537 92701 72706 04949 85193 32295 71232 82444 58493 20038 10079 84678 20469 53078 79048 98496 41832 25539 77024 83500 75028 86326 38533 92357 93306 21947 85310 16113 54777 64315 028592 45245 4305 4305 9485 9478 9485 9165 9165 9276 9276 9478 9485 9405 9165 9165 9165 9276 07493 05575 74605 71439 87913 61313 41399 94029 76222 53149 20603 17283 48866 32994 12734 70895 23016 30589 84815 85047 14374 80073
78023 96029 78582 42527 38088 82969 72392 75674 19923 18639 46851 32888 31507 59203 24206 28679 85390 713534 913958 31507 59203 24206 28679 85567 713834 9328349 8354 9327 76672

60975 32319 14057 50280

39202 27122 34939

05477 59280 70519 12602 77705 52091 88596 93847 52550 96820 71620 18139 84582 11004 23236 05796 19095 40008 63591 27626 4965019835649 83595 40008 63591 27626 4965019835649 83596 83657 64564 16442 45763 96685 46013 35499 23383 84455 45812 71769 32565 27931 27323 16422 56053 10127 47753 79082 21223 80169 65971 64394 70390 42361 75318 73584 56123 70244 61420 31025 615248 357358 34958 34958 34951 735123 70244 61420 31025 615248 356352 34952 38954 8145 8148 456148 34952 388145 11972 43059 53137 31638 13681 83660 19153 95139 63537 38024 69268 30169 27316 65069 57980 79486 58004 62092 24652 31253 72355 35079 82570 51860 52455 94023 33010 43728 72285 73230 04298 28129 49282 76639 15875 52994 20903 48126 67355 25726 46189 66824 52593 71014 32323 67432 98743 13644 302593 71014 32323 67432 98743 13644 3032232857125675 966232857 966259 8402325 9675 9644 964232857 45663 39185 04414 65094 32705 24667 33149 48345 99578 99170 09273 46073 53099 23492 06643 67950 70498 47200 32811 22579 32224 10192 24329 31545 79762 69261 67068 68489 80447 49657 41527 23163 7148348 68489 80447 49657 41527 23163 714802 81480 9 8447 9657 41527 23163 71480 9 8148 9 8148 41527 23163 71480 9
34840817905 836379 28280 91483478 540817905 836280 91483475 99514 97882 05068 20394 32514 15608 26720 55950 49309 19837 75189 52073 61355 07452 66080 43193 21614 50821 88536 43134 44862 36865 88046 96678 53003 31117 74261 56127 45386 66786 53801 828126359 438125 74261 56127 45386 66786 53801 828125325 928125349 42117 74261 56127 45386 66786 53801 828126325 928125347 55638 56869 58541 31180 99047 81839 43028 24519 03624 39325 81923 98778 33021 19616 60606 29059 68177 61145 20028 23769

02053 02014 88673 87822 56752 19585 15967 136 17482 52262 98331 60195 60192 60195 60195 60196 27645 35926 136 17482 52262 98331 60192 27645 27645 40189 36138 34467 24702 67076 94466 67515 26462 84088 01560 96843 11646 34029 60258 20187 68298 09019 25 449 79131 52918 95807 68135 66916 67026 46085 64495 61261 58725 71796 09943 82165 49259 65452 58199 74728 84583 45443 85341 16959 11919 26349 78876 52589 81322 14257 51798 48885 72242703684409 81653 71653 91653 54385 78876 78876 52589 81322 14257 51798 48885 72242703684409 71653 91653 84819 27741 89424 51779 66248 86995 26041 23789 29636 83573 01078 29366 45840 61157 14738 74155 79173 83059 08333 40463 63966 02532 53356 20067 06134 58083 65535 72032 09736 93787 438600 87134 58083 6553572032 09736 93787 438600 87134 58083 6553572032 09736 93787 438600 874254 7284254 285372 285374 97463 07643 58713 29425 39278 62495 78264 43451 04158 71983 62423 78108 63787 27299 18862 66628 49715 40047 94022 25937 42417 75051 74678 51965 85356 08173 14496 39955 24046 09121 85603 2978376 442342 768148 442684 7684684 7684 7684 7684 7684684 7684 7684 7684684 7684 7684684 7684684 492647 73718 85484 67878 86364 77655 32291 76604 37750 15804 65914 56520 80644 64197 14510 54409 80946 06384

Спецификации: Эта таблица из 1000 случайных чисел была создана в соответствии со следующими спецификациями: Числа были выбраны случайным образом из диапазона от 0 до 99999.Допускались повторяющиеся номера. Эта таблица была создана 22.12.2020.

Часто задаваемые вопросы


Инструкции: Чтобы найти ответ на часто задаваемый вопрос, просто нажмите на вопрос.

Что такое случайные числа?

Случайные числа - это наборы цифр (т. Е. 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9) в произвольном порядке. Поскольку они расположены в случайном порядке, нет индивидуальную цифру можно предсказать, зная любую другую цифру или группу цифры.

Что такое генератор случайных чисел?

Генератор случайных чисел - это процесс, который производит случайные числа.Любой случайный процесс (например, подбрасывание монеты или подбрасывание матрицы) можно использовать для генерации случайных чисел. Stat Trek's Генератор случайных чисел использует статистический алгоритм для создания случайных чисел. числа.

Что такое таблица случайных чисел?

Таблица случайных чисел - это список случайных чисел.Stat Trek's Генератор случайных чисел создает список случайных чисел на основе следующие характеристики пользователя:

  • Желаемое количество случайных чисел.
  • Максимальное и минимальное значения случайных чисел в списке.
  • Разрешены или нет повторяющиеся случайные числа.

Насколько "случайным" является генератор случайных чисел Stat Trek?

Хотя ни один компьютерный алгоритм не может производить числа, которые случайным образом, генератор случайных чисел Stat Trek производит числа, которые почти случайный.Генератор случайных чисел Stat Trek может использоваться для большинства статистических приложений (например, случайное назначение субъектов лечения в статистическом эксперимент). Однако его не следует использовать для генерации чисел для криптография.

Каковы минимальные и максимальные значения в генераторе случайных чисел?

Минимальные и максимальные значения устанавливают пределы диапазона значений которые могут появиться в таблице случайных чисел.Минимальное значение определяет наименьшее число в диапазоне; а максимальное значение определяет самый большой количество. Например, если мы установим минимальное значение равным 12, а максимальное значение 30, Генератор случайных чисел сгенерирует таблицу, состоящую из случайного расположения чисел от 12 до 30.

Что значит разрешить повторяющиеся записи в таблице случайных чисел?

Генератор случайных чисел

Stat Trek позволяет пользователям разрешать или предотвратить появление одного и того же числа в случайном числе более одного раза стол.Чтобы разрешить повторяющиеся записи, установите раскрывающийся список с надписью «Разрешить дублирующиеся записи "равны True. Чтобы предотвратить дублирование записей, измените значение False.

По сути, разрешение дублирования записей составляет отбор проб с заменой; предотвращение дублирования записей составляет отбор проб без замены.

Что такое семя?

Начальное число - это число, которое определяет, будет ли случайное число Генератор производит новый набор случайных чисел или повторяет определенную последовательность случайных чисел.Если текстовое поле с надписью «Seed» пусто, случайное число Генератор будет генерировать различных наборов случайных чисел каждый раз, когда таблица случайных чисел создана. С другой стороны, если число введено в текстовое поле "Seed", Генератор случайных чисел создаст набор случайных числа, основанные на стоимости семени. Каждый раз, когда таблица случайных чисел создан, Генератор случайных чисел произведет тот же набор случайные числа, пока не будет изменено значение Seed.

Примечание: Способность семени повторять случайное последовательность чисел предполагает, что другие пользовательские спецификации (т. е. количество случайных числа, минимальное значение, максимальное значение, разрешены ли повторяющиеся значения) постоянны в разных репликациях. Использование семени показано на Пример задачи 1.

Предупреждение: Возможность посева предусмотрена для Пользователи как кратковременное удобство.Однако это не долгосрочное решение. Время от времени Stat Trek может изменять базовое случайное число. алгоритм для более точного приближения к истинной рандомизации.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *