Рассмотрены основные элементы и устройства, применяемые в системах автоматического управления, и устройства, систематизированные по функциональному признаку. Изложены принципы действия, характеристики и методы построения датчиков, усилителей, реле, исполнительных и других элементов автоматики. Для студентов техникумов, обучающихся по специальности "Автоматизация технологических процессов и производств", а также для студентов родственных специальностей. Может быть полезен инженерно-техническим работникам, занимающимся вопросами автоматического управления. ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие 3 Введение 4 РАЗДЕЛ I. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЭЛЕМЕНТОВ АВТОМАТИКИ Глава 1. Классификация элементов автоматики 6 1.1. Основные понятия 6 1.2. Классификация элементов автоматики 13 Глава 2. Общие характеристики элементов автоматики 17 2.1. Основные понятия и определения 17 2.2. Динамический режим работы элементов 20 2.3. Государственная система приборов 21 2.4. Бионические аспекты элементов автоматики 26 РАЗДЕЛ И. ПЕРВИЧНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Глава 3. Классификация и основные характеристики первичных преобразователей 29 3.1. Общие сведения о преобразователях 29 3.2. Классификация измерительных преобразователей 32 3.3. Статические и динамические характеристики измерительных преобразователей 33 Глава 4. Принципы построения измерительных преобразователей 37 4.1. Структурные схемы измерительных преобразователей 37 4.2. Унификация и стандартизация измерительных преобразователей 40 Глава 5. Первичные преобразователи с электрическими выходными сигналами 41 5.1. Основные понятия 41 5.2. Электроконтактные датчики 42 5.3. Потенциометрические датчики 44 5.4. Тензометрические датчики 51 5.5. Индуктивные датчики 54 5.6. Емкостные датчики 61 5.7. Пьезоэлектрические датчики 63 5.8. Терморезисторы 68 5.9. Термоэлектрические датчики 70 Глава 6. Электромашинные преобразователи 75 6.1. Общие сведения 75 6.2. Тахогенератори 75 6.3. Сельсины 86 6.4. Вращающиеся трансформаторы 93 Глава 7. Метрологические показатели измерительных преобразователей 97 7.1. Погрешности измерений 97 7.2. Причины возникновения систематических погрешностей 102 7.3. Оценка случайных погрешностей 103 7.4. Погрешности средств измерений 105 РАЗДЕЛ III. УСИЛИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ Глава 8. Классификация и общие сведения об усилителях систем автоматики 110 8.1. Классификация усилителей 110 8.2. Характеристики усилителей 113 8.3. Обратные связи в усилителях 118 Глава 9. Полупроводниковые усилители 120 9.1. Усилители на биполярном транзисторе 120 9.2. Усилитель напряжения на полевом транзисторе 122 9.3. Операционные усилители 125 9.4. Электрометрические и измерительные усилители 138 9.5. Многокаскадные усилители 139 9.6. Усилители мощности 141 9.7. Интегральные усилители низкой частоты 142 9.8. Импульсные усилители 143 9.9. Усилители с преобразованием 144 Глава 10. Магнитные и электромашинные усилители 146 10.1. Классификация и принцип действия магнитных усилителей 146 10.2. Магнитные усилители с самонасыщением 148 10.3. Магнитные усилители с обратными связями 152 10.4. Двухтактные магнитные усилители 154 10.5. Электромашинные усилители 155 РАЗДЕЛ IV. РЕЛЕ, КОНТАКТОРЫ, КОММУТАТОРЫ Глава П. Электрические реле 164 11.1. Электромагнитные реле 164 11.2. Поляризованные электромагнитные реле 174 11.3. Контакты реле. Средства дуго- и искрогашения 178 11.4. Реле времени 181 11.5. Тепловые реле 184 Глава 12. Элементы контакторного управления и защиты 186 12.1. Общие сведения 186 12.2. Электромагнитные контакторы 186 12.3. Схемы блокировки и взаимной блокировки реле 187 12.4. Магнитные пускатели 188 12.5. Автоматические выключатели 190 Глава 13. Гидравлические и пневматические элементы 192 13.1. Общие сведения о гидравлических системах и элементах 192 13.2. Характеристики рабочих жидкостей 194 13.3. Гидравлические насосы и двигатели 197 13.4. Силовые цилиндры 200 13.5. Гидравлические усилители 203 13.6. Распределительные устройства 204 13.7. Воздух для пневматических приборов 210 13.8. Пневматические дроссели и распределители 211 13.9. Пневматические усилители 211 13.10. Пневматические исполнительные механизмы и приводы 212 РАЗДЕЛ V. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ Глава 14. Классификация и общие характеристики исполнительных элементов 215 14.1. Классификация исполнительных элементов 215 14.2. Общие характеристики исполнительных элементов 218 Глава 15. Исполнительные электромагнитные устройства 222 15.1. Классификация электромагнитов 222 15.2. Порядок расчета нейтрального электромагнита 225 15.3. Тяговая и механическая характеристики электромагнита 228 15.4. Динамика электромагнита 230 15.5. Электромагниты переменного тока 232 15.6. Поляризованные электромагниты 234 Глава 16. Электромагнитные муфты 237 16.1. Классификация муфт 237 16.2. Фрикционные муфты 238 16.3. Ферропорошковые муфты 242 16.4. Муфты скольжения 245 Глава 17. Исполнительные двигатели постоянного тока 248 17.1. Общие сведения 248 17.2. Исполнительные двигатели с обычным и гладким беспазовым якорями. Бесконтактные двигатели 251 17.3. Малоинерционные двигатели постоянного тока 254 Глава 18. Исполнительные двигатели переменного тока 259 18.1. Основные типы двигателей 259 18.2. Асинхронные двигатели с полым немагнитным ротором 264 18.3. Асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором 269 18.4. Асинхронные двигатели с полым ферромагнитным ротором 271 18.5. Синхронные микродвигатели с постоянными магнитами 272 18.6. Синхронные реактивные микродвигатели 281 18.7. Синхронные гистерезисные двигатели 284 Глава 19. Шаговые и моментные двигатели 288 19.1. Принцип действия шаговых двигателей 288 19.2. Шаговые двигатели с пассивным ротором 289 19.3. Шаговые двигатели с активным ротором 291 19.4. Индукторные шаговые двигатели 293 19.5. Шаговые реактивные двигатели 294 19.6. Моментные двигатели 295 19.7. Двигатели для микроперемещений 296 Список литературы 300