|
Automationsteknik Komparator med transistorsteg ()
Givare ger ofta en analog utsignal som varierar med någon fysikalisk storhet. Det är dock inte alltid man är intresserad av det exakta värdet från givaren utan bara av om signalen är över eller under en viss nivå. Det kan handla om t ex ett larm av något slag. I ett sådant fall kommer en komparator väl till pass.
En komparator kan förses med en viss hysteres vilket innebär att till och frånslag inte sker vid samma nivå. På detta sätt undviker man att utgången ligger och växlar pga brus i insignalen.
En komparator med hysteres är även användbar i den enklaste av alla regleringar, nämligen till/från reglering. Detta är en mycket vanlig typ av reglering när det gäller t ex elvärme.
Problem
En komparator med 2 V hysteres ska konstrueras. Eftersom komparatorn inte kan driva en eventuell last direkt måste ett relä kopplas in på utgången. Detta sker med hjälp av ett transistorsteg.
Figur 1 Komparator med hysteres.
Uppgifter -
Dimensionera motstånden i komparatorkopplingen så att hysteresen bli 2 V. Koppla upp komparatorn LM311 och kontrollera dess funktion.
-
Dimensionera och koppla upp transistorsteget som ska driva reläet. Transistorn BC337 har en förstärkning på 160 och reläspolen har en resistans på 275 Ω. Glöm inte frihjulsdioden till reläspolen.
-
Det termiska systemet i t ex ett hus kan förenklat illustreras med en RC-krets. Simulera temperaturreglering genom att ansluta en RC-krets till komparatorns utgång. Kondensatorspänningen motsvarar nu temperaturen i huset och återkopplas därför som ärvärde till komparatorns minusingång enligt Figur 2. Välj R och C i den termiska modellen så att tidskonstanten blir ca 5 s. Kondensatorspänningen varierar nu kring ett börvärde bestämt av spänningen Uref.
Figur 2 Komparator för till/från reglering.
Figur 3 LM311.
Figur 4 BC337.
JB 2013
| 