Elektroliteritmalariningkontsentratsiyasiniularningnurningsochilishiga ko’rao’lchash

Voltmetrningxaqiyqiyqiymati220Vo’lchanganqiymati215V,voltmetrningabsolyutxatoligini aniqlang:

• 
  5V
  

O’zgarmastokzanjiridakuchlanishqiymati10V tokkuchiningqiymati 5A, qarshilikningqiymatini aniqlang:

• 
  5Om
  
• 
  10Om
  
• 
  2Om
  

QUYISH JARAYONINI

AVTOMATLASHTIRISH QURILMASINI

TUZILISHI VA ISHLASH PRINSIPINI

O’RGANISH

Suyuqliklarni idishlarga quyilish jarayonini mikroprosessorli boshqarish

sistemasi. Suyuqliklarni idishlarga quyilish jarayonini mikroprosessorli boshqarish

sistemasini (SIQJMPBS) ishlash prinsipini tadqiq etish.

Kerakli asbob va materiallar. Personal kompyuter, 12 voltli tipik manba bloki,

6 ta stakan, 2 litr tajriba uchun suyuqlk., o’lchash aniqligi 1ml bo’yicha bo’limlarga

ajratilgan 5mll dan 200 mll gacha bo’lgan suyuqlikni o’lchay oladigan bitta stakan

(menzurka) vatajriba qurilmasi. Tajriba qurilmasini umumiy ko’rinishi 9-rasmda

keltirilgan. Laboratoriya qurilmasi.

Ishdan maqsad: 1.Suyuqliklarni idishlarga quyulishini avtomatik ravishda

boshqaruvchi qurulmani strukturali tuzilishi va ishlash prinsipini o’rganish.

2.Qurulmada qo’llaniladigan bloklarni: datchiklar, motor, o’zgartirgichlarni

tuzilishi va ishlash prinstiplarini o’rganish.

3. Qurilmani ishlash algoritimini o’rganish.

4. Suyuqlikni idishlarga quyilish jarayonini tadqiqot etish, quyish xatoliklarini

hisoblash.

1.Nazariy qism

Mikroprosessor. Mikroprosessor (MP) so’zi zamonaviy texnologiya asosida

elemetlarni yuqori integrastiyalash natijasida, berilgan funkstiyani to’liq

bajaruvchi, dasturlanadigan hamda funkstional tugallangan katta integral sxema. MP arifmetik logik qurulma (ALU), boshqaruvchi qurulma (UU),umumiy

vazifalarni (topshiriqlarni) bajaruvchi registrlar (RON),hamda ichki interfeyslardan

(II) tashkil topgan.

MP mikroEXM, mikrokontrollerlar va katta EXM ni qurish uchun

ishlatiladi. Mikroprostessorlar kirishiga ikkilik kodida (mashina kodida)

berilayotgan ma’lumotlar ustida arifmetik, logik amallarni bajarish, ularni razryad

bo’yicha, bayt bo’yicha inverslash, ma’lumotlarni baytli qayta ishlash, ularni

o’zgartirish, tashqi qurilmalardan ma’lumotlarni qabul qilish, ma’lumotlar

magistraliga (shinalariga) ma’lumotlarni, boshqarish buyruqlarini uzatish, qayta

ishlangan ma’lumotlarni displeyga, printerga foydalanish uchun qulay bo’lgan

ko’rinishda chiqarib berish va boshqa amallarni bajaradi.

Mikrokontroller – berilgan funkstiyalarni xotirasiga yozilgan dastur asosida

to’liq bajarishga mo’ljalangan va tarkibida: MPdan tashqari, tezkor hotira qurilmasi;

qayta dasturlanadigan xotira qurilmasi; taymerlar tashqi qurilmalarga ulanishni

tashkil etuvchi ketma - ket va parallel interfeyslar (portlar), dasturni bajarilishini

vaqtincha to’xtatuvchi (uzuvchi) blok, ATSP va boshqa bloklardan tashkil topgan

qurulmadir.

Mikroprosessorga tezkor xotira qurulmasi (OZU), doimiy yoki qayta

dasturlanadigan xotira qurulmalari (PZU, PPZU), tashqi qurulmalarga bog’lanish

uchun ketma– ket, paralelli interfeyslar va boshqa bloklar ulansa u mikroEXMga

aylanadi.

Ushbu sistemada (22.1-rasm) mikrokontreller vazifasini AVR oilasiga

mansub Atmega MK tanlangan. Atmega MK uchta 8- razryadli porti bo’lib bu

portlari orqali datchiklardan kelayotgan ma’lumotlarni qabul qiladi, LCD dispileyga

qayta ishlangan ma’lumotlarni dastur chiqaradi, boshqa portlari orqali ijroetuvchi

mexanizmlarga,EHMga boshqarish signallarini uzatadi. MP simsiz aloqa bloki,

hamda sistemani ishga tushuruvchi va maxsus rejimlarga o’rnatuvchi tugmachalar

bloki bilan ulangan.

Boshqarish signallarini kuchaytiruvchi bloklar bipolyar tranzistorlar

asosida tuzilgan bo’lib, boshqarish signallarini tok bo’yicha kuchaytirib beradi.

tanlangan. Dvigatelni aylanish tezligini kamaytirish uchun reduktorlardan

foydalanilgan. Dvigatelni aylanish tezligi - 6 ob/min.. Dvigatel 220 V, 50 Gst.

o’zgaruvchan kuchlanishdan ishlaydi va mikrokontroller uzatgan boshqarish

signalidan ishga tushadi.

Elektromagnitli klapan vazifasida 12 V o’zgarmas tokli elektromagnitli

klapan tanlangan. Uning ishlash prinstipi: elektromagnitning cho’lg’amiga MPdan

boshqaruvchi signalni kuchaytirgich orqali berilganda uning atrofida o’zakni

tortuvchi elektromagnitli kuch (F) xosil bo’ladi va bu kuch sterjenni

(ijroetuvchimexanizmni-klapanni) tortib rezervuardagi suyuqlikni dishga (stakanga)

o’tkazadi.

LCD – displeyiyetti segmentli suyuq kristalli bo’lib Atmega 8

mikrokontrollerini diskretli portiga ulangan.Displey qayta ishlangan ma’lumotlarni,

sistemani ishlash rejimlarini ko’rsatib turadi.

Idishlarni bor yo’qligi to’g’risida xabarlovchi datchiklar infraqizil nur

tarqatuvchi va qabul qiluvchi svetodiod hamda fotodioddan tashkil topgan.

Mikroprosessorlarning ma’lumotlar (qiymatlar) razryadligi bo’yicha:

8,16,24,32….. razryadlilarga bo’linadi.

Mikroprosessorlarni ichki interfeyslari: qiymatlar shinasi (magistrali),

adreslar magistrali (shinasi) va boshqaruvchi magistrallarga –shinalarga bo’linadi.

Qiymatlar magistralidan asosan ikkilik kodi ko’rinishidagi ma’lumotlar 1

yoki 0 ko’rinishida ikkitomonga uzatiladi.

Adreslar magistralidan ma’lumotlarni yozish ularni olish (o’qish) uchun

xotira va kirituvchi/chiqaruvchi qurilmalarga adreslar uzatiladi. Adreslar

magistralidan adreslar, ikkilik kodi ko’rinishida bloklarni xotira registrlarini tanlash

uchun, birtomonga jo’natiladi. Adreslar magistralining razryadligi 16,24,32,48,64

va undan katta bo’lishi mumkin. Adreslar magistralini razryadligini kattaligi

bo’yicha MP sistemasining xotirasini xajmini kattaligi aniqlanadi.

bajarish uchun, boshqaruvchi blokga oldindan yozib qo’yilgan mikroprogramma

asosida, mikroamallar (mikrobuyruqlar) uzatishni ta’minlaydi.

Xotiradagi registrlarni, kirituvchi, chiqaruvchi portlarni, ularni razryadlarini

tanlash uchun mikroprosessor adreslar kodini ishlab chiqaradi.

Xotira qurilmalarini hajmlari (sig’imlari): bit, bayt, Kbit, Kilobayt,

Megobayt, Gegobayt, Terobaytlarda o’lchanadi. Bitta bit-birrazryani, bita bayt-8

razryadni, bir Kbit 1024 razryadni tashkil etadi.

2. Suyuqliklarni idishlarga quyilish jarayonini kompyuterli

Boshqarish sistemasini strukturali sxemasi.

Suyuqliklarni idishlarga quyilish jarayonini kompyuterli boshqarish

sistemasini strukturali sxemasi 22.1-rasmda keltirilgan. Sistema quyidagi bloklardan

tashkil topgan: R-rezervuar; NBO-nazorot va boshqariluvchi ob’ekt; EK-IEM-ijro

etuvchi mexanizm; SBTD-stakanni quyish joyiga kelganligi to’g’risida xabar

beruvchi datchik; M-motor (elektrodvigatel) 1KB, 2-KB-birinchi va ikkinchi

kuchaytiruvchi bloklar; MK-mikrokontroller; dis.-displey; monitor; IRS-shaxsiy

kompyuter; BKL-klaviatura bloki; IRTBB- ishchi rejimlarni tanlovchi va

boshqaruvchi blok; 1SAB, 2SAB-birinchi va ikkinchi simsiz aloqa bloklari; TMB -

tipik manba bloki, IRTBB -maxsus ishchi rejimlarni tanlavchi va boshqaruvchi blok

(tugmalar guruhi).

ИЭМ

IPC

Б22.1-Rasm. Suyuqlikarni idishlarga quyilish jarayonini mikroprosessorli boshqarish

sistemasining strukturali sxemasi.

Bloklarni asosiy vazifalari:

EK-elektromagnitli klapan (ijroetuvchi

mexanizm) mikrokontroller uzatgan buyruq asosida rezervuarga ulangan turbani

ochib/berkitib suyuqlikni idishlarga quyilishini taminlaydi. Elektromagnitli

klapnnig ishlash vaqti (ochiq / berk bo’lish vaqti) maxsus vaqt oralig’ini tashkil

etuvchi dastur orqali boshqariladi. Rezervuar (yomkost) - suyuqliklarni saqlash

vazifasini bajaradi.NBO-nazorot va boshqariluvchi obekti ish jarayonida, unga

joylashtirilgan idishlarni, dasturasosida, suyuqlik quyuvchi trubkaning (kranning)

tagiga, aylana xarakat bo’yicha yetkazib berish vazifasini bajaradi.

Nazorat boshqarish ob’ektining ishlashi, mikrokontrellerni xotirasiga

avvaldan yozilgan dastur orqali, avtomatik ravishda boshqariladi. M-motor

(elektrodvigel): mikrokontroller uzatayotgan buyruq asosida ishlaydi va NBO ni

dastur bo’yicha aylanishini taminlaydi. DNP datchigi suyuqlik quyuluvchi idishni

belgilangan nazorat joyiga kelganligi to’g’risida ma’lumot uzatadi (ishlab

chiqaradi):

1KB, 2KB -birinchi va ikkinchi quvvat bo’yicha kuchaytiruvchi bloklar

mikrokontrollerdan uzatilgan boshqaruvchi buyruqlarni kuchaytirib beradi,

Displey mikrokontrollerga kiritilgan dasturlarini ekran orqali tekshirish,

o’zgarishlariniko’rib ishonch hosil qilish, sistemani ishlashi to’g’risida kerakli

ma’lumotlarni olish vazifasini bajaradi.

MK-mikrokontroller sistemaningasosiy bloki xisoblanadi. MK-sistemani

texnik talabbo’yichato’liqishlashinidasturasosidata’minlaydiyani:

datchiklardankeladiganmа’lumotlarni tahlil qiladi; ijroetuvchimexanizmlarga

(EK,M). boshqarishbuyruqlarni (signallarni) ishlabchiqaradi;

tashqiperiferiyaqurilmalaridankelayotganma’lumotlarniqabulqiladivaqaytaishlaydi.

BVRU-ishchi-rejimlarni tanlovchi va boshqaruvchi blok (tugmalar to’plami)

sistemani ishga tushishi to’xtatish, dasturlarga o’zgartirish kiritish maqsadiga

mo’ljallangan. IRS – shaxsiy yoki maxsus kompyuter: sistemani ishchi dasturiga

real vaqt oralig’da o’zgartirish kiritish: ishlash rejimlarini o’zgartirish, boshqarish,

sistemadan uning ishlashi, obekt to’g’risida ma’lumotlar olish, ularni qayta ishlash,

ma’lumotlarni, operatorga qulay ko’rinishda monitorga, printerga chiqarib berish,

ma’lumotlarni uzoq muddat ichida xotirada saqlash vazifasini bajaradi.

shaxsiy kompyuter va mikrokontroller orasida, masofadan turib, simsiz ma’lumotlar

almashinuvini taminlab berish vazifasini bajaradi.

Tizimning ishlash prinstipi.

Tizimni ishga tushirish buyrug’i berilganda - Bu buyruq,

mikrokontrollerni (MK) tegishli chiqishidan shu chiqishiga tegishli quvvat

kuchaytirgichini kirishiga beriladi va kuchaytirilgan boshqarish buyrug’i motorni

(M)_ ishga tushiradi. ED aylanib nazorat obektiga joylashtirilgan idishlarni, birxil

tezlikda (v=2,6 ob/min), o’z o’qi bo’ylab aylantira boshlaydi.

Tizimni ishga tushirgandan keyin suyuqlik quyiladigan idish belgilangan

joyga (nuqtaga) kelganda idishni shu nuqtaga kelganligi to’g’risidagi habar 1SBTD

– datchigi orqali MK ga uzatiladi. MK esa motorni aylanishini to’xtatish uchun

tegishli buyruq beradi. Natijada: 1KB- quvvat kuchaytirgich blokiga berilayotgan

boshqarish signali «O» holatini oladi, yani M- motoriga berilayotgan tok uzib

tashlanadi Im=0 bo’ladi, NBO - obekti aylanishdan to’xtaydi. Bu esa, belgilangan

joyga stakan (idish)kelganligini bildiradi.Bu to’g’risidagi ma’lumot (signal) MK-ni

tegishli kirishiga beriladi. MK bu xabarlovchi ma’lumotni qayta ishlab dispeleyga

chiqaradi va bir paytning o’zida EK ni ishlashi uchun boshqarish signalini uzatadi.

Natijada EK ishlaydi va rezervurdagi suyuqlikni belgilangan idishga belgilangan

me’yorda quyadi.

Idishga suyuqlikni belgilangan me’yorida (o’lchamda) quyilishini MK ni

xotirasiga yozilgan qism dasturi ( yani vaqt oralig’i)hal qiladi.

Ya’ni qism dasturiga idishga quyiladigan suyuqlikni xajmiga mos bo’lgan Kkoeffistentli orqali oldindan yozib qo’yilgan (berilgan) bo’ladi. K -quyish

koefiststenti. K-ning qiymatini o’zgartirib idishga quyiladigan suyuqlikni xajmini

o’zgartirishimiz mumkin. Berilgan vaqt oralig’ida idishga suyuqlik quyilganidan

keyin MK EKni berkitish uchun buyruq uzatadi, natijada idishga suyuqlikni o’tishi

to’xtaydi. EK ni berkilishi bilan MK,elektrodvigatelni ishga tushirish uchun buyruq

uzatadi, motor esa NBO ni aylantiradi va idish SBTD-datchigining nazorat zonasiga

kelganida SBTD datchigi MK ga motorni to’xtash uchun xabar beradi, MK esa bu

xabar asosida, motorni to’xtatishga buyruq beradi, va sikl yana boshqatdan

takrorlanadi. Tizimning ishlash algoritmi 22.2-rasmda keltirilgan. Sistemaning

ishlash algoritmi quyidagi qism dasturlaridan (bloklardan) tashkil topgan:

- Qiymatlarni (o’zgaruvchilarni) kiritish va ularni aniqlash- inistializastiyalash

qismi (ularga raqamlar, nomlar berib chiqish) bloki; Portlarni va registirlarni tanlash.

AЦP ni va taymerlarni ishchi rejimlarga o’rnatish (sanash rejimi, taktli chastata

roejimi...) .

- Ijroetuvchi mexanizmni – motorni ishga tushirish rejimi;

Motorni to’xtatish / to’xtatmaslik to’g’risida buyruq (qaror) ishlab chiqish va uni

uzatish;

- EK ishga tushirish, vaqt bo’yicha to’xtatishni ta’minlash (idishlarga maxsulotni

me’yori bo’yicha quyish);

- Motorni ishga tushirish va to’xtatish (o’chirish);

- Tizimni ishlash davrini takrorlash.

Sistemani ishlash algoritmi22.2-rasmda keltirilgan.

Boshlanishi

Qiymatlarni kiritish, o’zgaruvchilarni

initsializatsiyalash

Portlarni,registirlarni tanlash. ATSP,taymerni

ishlash rejimlarini tanlash (o'rnatish)

Motorni ishga tushurish

SBTDdatchigidan kelayotgan xabarlarni

MKga kiritish va analiz qilish (solishtirish)

motorni to'xtatish – to’xtatmaslik uchun

buyruq ishlab chiqish

EK ni ishga tushirish va to’xtatish

mumkin:

Birinchi usul- shaxsiy kompyuter orqali;

Ikkinchi usul-dastaki usul, ya’ni maxsus tugmachalar orqali boshqarish.

Tajriba qurilmasida idishlarga mahsulotlarni quyilish jarayonini boshqarishni

shaxsiy kompyuter asosidagi usuli amalga oshirilgan. Buning uchun suyuqliklarni

idishlarga quyish dasturi komyuterga o’rnatilgan bo’lishi kerak.

Sistemani ishga tushirishdan avval rezervuar suyuqlik bilan to’ldirilgan bo’lishi,

suyuqlik quyuvchi idishlar (ularning soni oltita) belgilangan joyga to’g’ri quyilishi va

sistemaga tipik manba bloki ulangan bo’lishi kerak.

Qurilma quyidagi tartibda ishga tayyorlanadi:

a) Tipik manba blokini chiqishi qurilmaning XS1 raz’emiga va uning vilkasi esa 220

V setga ulanadi(22.7-rasm).

b) Qurilmaning 220 V XS3 chiqishiga ob’ektning XS3 li kabelini ikkinchi uchi

ulanadi (22.8-rasm).

v) Qurilmaning pultini tumbleri “Qo’sh”holatiga o’tkaziladi (22.7 -rasm ).

Sistemani ishga tushirish uchun idishlarga suyuqlikni quyish jarayonini

mikroprostessorli boshqarish tizimining dasturiy ta’minotidan foydalanish

zarur.Buning uchun quyidagi amallar bajariladi:

1.Komyuterni D diskiga kirib“MPB Tajriba” degan faylni tanlang va dasturni ishga

tushiring. Kompyuterni ekranida 22.3-rasmda keltirilgan oyna ko’rinadi.

boshqaruvchi sistemalarda ishlatiladigan ayrim logik

elementlarning ishlashini tadqiq qilish.

Kerakli asbob va materiallar. Laboratoriya qurilmasi.

Ishdan maqsad: 1. Taktli impulslarni ishlab chiquvchi generatorning tuzilishini,

ishlashini o‘rganish va tadqiq qilish.

2. Logik “I”, “I-NE”, “NE” elementlarining ishlashini tadqiq etish.

3. K155IE5 schyotchigi (shifrator) ishlashini tadqiq etish.

Nazariy qism

Avtomatika, avtomatik boshqarish qurilmalarida, manipulyatorlarda va

hisoblash texnikalarida, telemexanika sistemalarida taktli impulslar generatori;

logik elementlar, hisoblagichlar, shifratorlar, deshifratorlar, taqsimlagichlar va

shunga o'xshagan element hamda bloklar ishlatiladi. Shuning uchun ham shu

bloklarning ayrimlarini tuzilish va ishlash negizlarini ko‘rib chiqamiz [1, 2, 3,

4].

1.Taktli impulslar generatori

21.1-rasmda K155LAZ mikrosxemasidagi taktli impulslar generatorining

sxemasi keltirilgan.

21.1-rasm.

1Bu sxema stendning ichida yig‘ilgan bo‘lib, C sig'imni ulash uchun maxsus

chiqishlar qoldirilgan. Stendni ulangan paytda taktli impulslar generator ishga

tushadi. Uning ishlayotganligini bilish uchun ushbu oddiy sxemani yig‘ish

kerak, ya’ni “вых. генератора”ni svetodiod orqali “yerga” (“0”- nolga) ulash

kerak. Agar generator ishlayotgan bo‘lsa, svetodiod “yonib”/ “o‘chib” turadi.

21.2-rasm.

Taktli impulsli generatorning asosiy xarakteristikasiga quyidagilar kiradi

(21.2-rasm):

1.

2. Taktli impulslarning uzunligi (𝜏).

3. Taktli impulslarningamplitudasi (A).

4. Taktli impulslarning takrorlanish davri (T).

5. Taktli impulslarning o‘tkazishga moyilligi (l=𝜏/T)

K155LAZ mikrosxemasida yig‘ilgan generator RC generator turkumiga

kiradi. Generatorning ishlash chastotasi uning yelkalariga ulangan R (1KOm)

qarshilik va С (500 mkF)sig'imlarning kattaliklari bilan aniqlanadi, ya’ni

Generatorlar foydalaniladigan sohasi va ishlab chiqadigan chastotasiga qarab

tranzistorlar, mikrosxemalar, tiristorlar asosida tuzilishi mumkin.Ishlatilish o'rni.

Elektron sxemalarda, boshqaruvchi qurilmalarda,

manipulyatorlarda, EHMda dasturni bajarilishida, boshqaruvchi signallarni,

vaqt oralig‘ini tashkil etish uchun va boshqa vazifalarda ishlatiladi.

1. Logik “I”, “I-NE”, “ILI”, “ILI-NE” elementlari

Bu elementlarning tuzilishi va ishlash rejimlari 1-laboratoriya ishida batafsil

bayon etilgan.

Stendda logik “I”, “I-NE” sxemalar ishlashini tadqiq etish uchun K155LI2,

K155LAZ mikrosxemalari ishlatilgan. Bu mikrosxemalarning umumiy

ko'rinishlari va chiqishlarining nomerlanishlari 21.3-rasmda keltirilgan.

“I-NE” mikrosxemalarining funksional ko‘rinishlari, ishlash negizlari 1-

tajriba ishida keltirilgan.

“I-NE”mikrosxemalarini ishlatish uchun 7-chiqishini yer (nol)ga ulash kerak;

14-chiqishiga esa +5 V kuchlanish berish kerak. Kirishlariga beriladigan logik

“1” signallarining kattaligi, yuqorida aytilgandek (2,2-4) Voltdan, toki esa

mikrosxemaning

21.3-rasm.

pasportida keltirilgan tokdan ortmasligi kerak, ya’ni (1-15) A oralig'ida bo'lishi

kerak.

Shifrator va deshifratorlar

1

2

13

12

11 I

5

10

9

ishida bayon etilgan.

Shifrator o'rniga uning vazifasini bajara oladigan har qanday diskret

signallarni biron-bir kodga aylantiruvchi qurilma (o‘zgartirgich)lar ham

ishlatiladi. Masalan: Shifratorlar vazifasini ketma-ket ulangan T-triggerlari,

K155IE1-K155IE8 yoki K153, K501, K555 seriyadagi schyotchiklar

(sanagichlar) bajarishi mumkin (schyotchiklar triggenar ketma-ketligidan

tashkil topgan).

21.4-rasmda Stendda K155IE2 schyotchigi keltirilgan. Uning funksional

sxemasi va oyoqchalarining nomerlanishi keltirilgan.

21.4-rasm. K155IE5 mikrosxemadagi schyotchigning umumiy ko‘rinishi (a);

funksional sxemasi (b) va (d).

Bu schyotchik 14-kirishiga berilayotgan ketma-ket taktli impulslarni 4-

razryadli parallel (yondosh) ikkilik kodlar kombinatsiyasiga aylantirib beradi

(21.1-jadval).

Schyotchikning sanash rejimida ishlatish uchun uning 2-3- oyoqchalarini

yerga ulash zarur. Schyotchikning chiqishlarini nol holatiga keltirish uchun

(xotirasiga yozilgan qiymatlarni o‘chirib tashlash uchun) uning 2-3-

oyoqchalariga logik “1” signalini berish kerak. Schyotchik impulslarni o‘ngacha

sanashi uchun uning 6-7-oyoqchalarini yer (nol), 1-oyoqchasini esa 12-

chiqishiga ulash zarur.K155 seriyadagi hamma mikrosxemalar +5 V kuchlanishda ishlaydi.

Schyotchikni ishga tushirish uchun uning 5-oyoqchasiga +5 V kuchlanish

beriladi, 10-oyoqchasi yerga (nolga) ulanadi. K155IE5 mikrosxemadagi

schyotchikning 10 gacha sanash (bo'lish koeffitsiyenti 10 ga teng) sxemasi 21.4-

rasmda keltirilgan.

Schyotchiklarni har xil kombinatsiyali sxemalarda ulab, har xil bo’lish

koeffitsiyentli sxemalarni yig‘ish mumkin. Ya’ni, kirishiga berilayotgan taktli

chastotalarni kerakli koeffltsiyentlarga bo'lish mumkin (1:2, 1:4, 1:6, 1:10,...).

Masalan: soat uchun; millisekund, sekund, minut, soat qiymatlarini olish

mumkin. Schyotchiklarni xotira, vaqt oraliqlarini tashkil etish, hisoblash va

boshqa vazifalarda ishlatish mumkin.

21.5-rasm. K155ID1 mikrosxemali deshifratorning umumiy ko‘rinishi (a);

funksional sxemasi (b).

Stendda K155ID1 deshifratori keltirilgan. 21.5-rasmda uning umumiyko'rinishi va funksional sxemasi keltirilgan.

Bu deshifrator 4-razryadli ikkilik kodni o'nlik kodga aylantirib beradi.

Deshifratorning kirishlariga 0001, 0010,..., 1001 kodlari beriladigan bo'lsa, har

bir berilgan koddan hosil bo'lgan diskret signal deshifratorning o'nlik sonida shu

kodga ekvivalent bo'lgan chiqishida hosil bo'ladi. Agar deshifratorning

chiqishiga raqamli lampa ulaydigan bo'lsak (masalan, elektronsoat), u holda

berilgan kodlar o'nlik sonida qayd qilinadi (ko'rinadi).

Mikrosxemalar bazasida К155 seriyali deshifratorlardan tashqari har xil

turdagi deshifratorlar ishlab chiqilgan. Masalan; К133, К176, K561 seriyali

mikrosxemalar asosida.

Deshifratorlarning qo'llanish o'rni 1-laboratoriya ishida yozilgan.

Trigger va triggerlarning elektron

sxemalarda ishlatilishi

Kerakli asbob va materiallar. Laboratoriya qurilmasi.

Ishdan maqsad: 1. Triggerlarni ishlash negizini o‘rganish va triggerlarni

tashkil qilish sxemalarini tadqiq etish.

2. Qurilmaning ishlash prinsipini o'rganish.

Nazariy qism

Triggerlar xotira elementlar asosida tuziladi. Trigger deb, 2 turg'un holatga

ega bo'lgan, boshqaruvchi kirishga xabarlarning kombinatsiyasi berilganda,

birinchi holatdan ikkinchi holatga o'tadigan va kirishi o'zgarguncha shu holatni

saqlab turadigan elektron sxemaga aytiladi [1, 2, 3, 4].

Triggerning umumiy tuzilishi va sinflari

EHM, avtomatika, telemexanika, qurilmalarida hamda manipulyatorlarda,

xotira qurilmalarida, vaqt oraliqlarini tashkil etishda triggerlarning turli xillari

ishlatiladi. Ular bir qancha belgilar; ma’lumotlarni yozish usuli; mantiqan

tuzilishi; element bazasi bo'yicha sinflanadi: 20.1-rasmda triggerning umumiy

tuzilish sxemasi ko'rsatilgan.

20.1-rasm.Triggerning umumiy negizli sxemasi.yerda xotira elementining u yoki bu holatga almashlab ulanishi S (Set 1-

qaror holat) “1” holatiga keltirish, R (gesettashlash) “0” holatga o'tkazish

signallar orqali bo‘ladi. Bu signallar boshqarish sxemasining chiqishidan keladi.

Agar ikkita Q va 𝑄

̅o'zaro almashgan chiqishlar qo'llansa, unda trigger juft

fazali chiqishga ega bo‘ladi. Agar faqat bitta chiqish ishlatilsa, unda trigger bir

fazali chiqishga ega bo'ladi.

Boshqarish usuliga qarab triggerlar quyidagicha bo‘ladi:

RS - trigger (ikkita boshqarish kirishi bilan);

D – trigger yoki bitta boshqarish kirishga, kirish xabarni (signaliga)

kechiktirilishiga ega bo'lgan trigger;

JK - trigger;

T – trigger va boshqalar.

Ma’lumot yozilish usuli bo'yicha triggerlar asinxron va sinxron triggerlarga

bo‘linadi.

Ishlatilayotgan xotira elementlarning turiga qarab triggerlar uch sinfga

bo‘linadi: statik, dinamikva statik-dinamik.

Triggerlarning asosiy xarakteristikalariga quyidagilar kiradi:

U°kz – kirish logik “0” signalining kattaligi,

U’vkz- kirish logik “1” signalining kattaligi,

U°chiq- chiqish logik “0” signalining kattaligi,

U’chiq – chiqish logik “1” signalining kattaligi.

Ishlash chastotasining kattaligi; kuchlanish manbasining kattaligi va

boshqalar.

Hozirgi paytda seriyali ishlab chiqariladigan ko‘p sonly triggerlar mavjud.

Masalan: K155 seriyali mikrosxemadagi triggerlarga K155TM1, K155TM2,

K155TM8, K155TL1, K155TM5, K155TM7, K155TV1 va shunga o'xshash

triggerlar kiradi. Bulardan tashqari triggerlar oddiy logik elementlar bazasida

ham tashkil etilishi ham mumkin. Xuddi shunday triggerlar boshqa seriyali

mikrosxemalarda ham ishlab chiqilmoqda. I-NE logik elementlari sifatida

K155LAZ, K555LAZ yoki K.176LA2, K561LA7 turidagi mikrosxemalardan

Quyida 1-NE logik elementlari negizida tuzilgan bir qator triggerlarning

tuzilishlari va ishlash negizlarini ko'rib chiqamiz.

1.I-NE logik elementlardagi 𝑹̅ ∙

𝑺

– trigger(20.2-rasm.).

20.2-rasm. I-NE logik elementlardagi R̅ ∙ S

̅ – trigger (a) va uning ishlash

diagrammasi (b).

20.2-rasmda ̅𝑹𝑺

̅̅̅–asinxron triggerining sxemasi va vaqt diagrammasi keltirilgan.

Bu sxema ikkita I-NE logik elementidantuzilgan. Uning S kirishi triggerning 5

chiqishini logik bir “1”holatga o‘rnatish uchun ishlatilgan. 𝑅

̅– kirish esa S

̅-

̅va

𝑆̅kirishlarining tepasidagi shtrixlar signallarni yuqori sathdan pastki sathga

o‘tish va boshqarishni ko‘rsatadi. Keltirilgan chiqishining logik “0” holatiga

qaytarish uchun ishlatiladi. 𝑅

̅va𝑆̅kirishlarining tepasidagi shtrixlar signallarni

yuqori sathdan pastki sathga o‘tish va boshqarishni ko‘rsatadi. Keltirilgan

rasmdan ko‘rinib turibdiki, 𝑅

̅va𝑆̅kirishlariga tashqi (past) signallar tushmasa

(berilmasa) trigger o‘z holatini saqlaydi. Triggerni ishlatishda

foydalanilmaydigan kirishlarni, amalga oshiriladigan aniq logik funksiyaga

bog‘liq, manbani simiga yoki umumiy sigma ulash kerak.

Logik elementidantuzilgan, ̅𝑹𝑺

̅̅̅triggerining holat jadvali quyidagi

ko‘rinishga ega.* Ruxsat etilmaydi.

Shunday qilib, ̅𝑹𝑺

̅̅̅ –trigger ikkita “I-NE” logik elementlarida amalga

oshiriladi. ̅𝑹𝑺

̅̅̅–triggerning holatlarini almashishi uning kirishlariga past

sathdagi signallar berilganda yuz beradi.

Trigger 𝑹

̅ yoki

𝑺

̅

birinchisiga sezgirdir (birinchisidan holatinio'zgartiradi). Bir paytda ikkala 𝑹

̅

𝑺

kirishlariga past sathdagi signallarni berish mumkin emas.

2.“I-NE” logik elementlaridagi RS-triggerlar (20.3- rasm).

20.3-rasmda “I-NE” logik elementlaridagi RS-triggerning sxemasi

keltirilgan. RS-triggerning sxemasi ̅𝑹𝑺

̅̅̅ –triggeriningsxemasidan (20.3-rasmda

DD1 va DD2 logik elementlaridantuzilgan) “I-NE” logik elementlarining

kirishlariga qo'shimchaDD3 va DD4 inverter (“NE”) elementlarining

ulanganligibilan farq qiladi. DD3 va DD4 logik elementlari kirishsignallarining

sathini o'zgartiradi:

“G” o'zgartiruvchi signalining o'rniga II signali beriladi.

20.3-rasm.“I-NE” logik elementlaridagi ̅𝑹𝑺

̅̅̅ -trigger (a) va uning ishlash

diagrammasi (b).

Triggerning ishlashini 20.3-rasmda keltirilgan vaqt diagrammasidan hamdaRS-logik elementidan tuzilgan triggerning holat jadvali (20.2-jadval)dan tahlil

qilish qiyin emas.

20.2-jadval.

RS – logik elementidan tuzilgan triggerning holat jadvali.

*Ruxsat etilmaydi.

Kirish signallarini past sathdan yuqori sathga o'tishlari triggerning Q va

chiqishlarining holatlarini o'zgarishlariga olib keladi. Trigger kirishiga

berilayotgan qator impulslarning birinchisiga sezgirdir (t 3 va t4 mpulslari),

ikkinchisidan t4 esa holatini o'zgartirmaydi (chunki t3 dan holatini o'zgartirib

bo'lgan).

RS triggerning R va S kirishlariga bir paytda yuqori sathdagi signallarni berish

mumkin emas.

3.“I-NE” logic elementlarida D-trigger (20.4-rasm).

“I-NE” logik elementidagi D-trigger to'rtta “I-NE” elementlaridan tuzilgan.

D-triggeri quyidagicha ishlaydi:

Agar D=1 bo‘lsa, triggerning С kirishidagi C=1 taktli signali berilsa, DDZ

elementning chiqishida teskari impulslar ketma-ketligi paydo bo'ladi. Natijada

Q chiqishida yuqori sathdagi kuchlanish o'rnatiladi (Q= 1, 0=0) (20.4-rasm).

Laboratoriya ishida ishlatiladigan K155LAZ, K155TV1 mikrosxemalar stendga

joylashtirilgan bo‘lib, ularning chiqishlari nomerlab qo'yilgan. “I-NE” logik

elementlaridan triggerni yig'ib tadqiq etish uchun stendda keltirilgan qayd

qiluvchi svetodiodlardan, logik “1” yoki logik “0” signallarni berishuchun

kerakli 1-0 yoki 0-1 chiqishlaridan hamda S1, S2 tugmalari (kalitlari)dan

foydalanamiz (20.7-rasm). Laboratoriya ishini tadqiq etish uchun stendda

manba bloki yig‘ilgan. Mikrosxemalar +5 V stabillashgan kuchlanishda

ishlaydi. Bu yerda logik “1" signali (2,4-4,0)V kuchlanishga teng, logik “0”

signali (0,4- 1,2)V kuchlanishga tengdir.

bo'ladi.Hamma logik elementlarda x1, x2....xn kirishlar boshqaruvchi

signallarning logik elementlariga berish uchun: у—chiqish signallarini olish

uchun ishlatiladi.

Logik “I” elementlarining hamma x1 , x2....xn kirishlariga bir paytda logic

signallar berilsagina ularning “U” chiqishlarida logik signallar olinadi (19.1-

jadval).

19.1 -d rasm yoki 19.1-jadvaldan ko‘rinib turibdiki, logik elementning “U”

chiqishi “1” ga teng bo‘ladi, agar x1 , x2....xn kirishlarining hammasi birdaniga

“1” ga teng bo'lsa; y=0 bo‘ladi, agar x1 , x2,...,xn kirishlarining hattoki bittasi

“0” ga teng bo'lsa. Logik elementning ishlash vaqt diagrammasi 19.1-d

rasmda keltirilgan.

Ishlatilish o’rni. Elektron sxemalar, obyektlarning ishlashini ikkita va

undan ortiq mos tushuvchi boshqaruvchi signallar orqali ishlatish kerak

bo'lsa; stanoklar, harakatdagi obyektlarning ishlashini falokatli paytlarda

vaqtincha blokirovka qilishda, falokatli hodisalarning oldini olishda yoki

sxemalar, qurilmalarning to'g'ri ishlayotganligini test dasturi bo‘yicha

tekshirishlarda ishlatiladi.

19.2-jadvaldan ko'rinib turibdiki, agar logic elementining “x” kirishiga

logik “1” signali berilsa, uning “y” chiqishidan logik “0” signali olinadi

yoki “x” kirishiga “0” signali berilsa, chiqishidan “1” signali olinadi.K155LN1(LN2) mikrosxemasida bir-biriga bog'liq bo'lmagan oltita “NE”

elementi bor. Ularning har biri alohida ishlatilishi mumkin.

Ishlatilish o'rni. Avtomatik boshqarish qurilmalarida, manipulyatorlar,

blokirovka qiluvchi signallarni oluvchi sxemalarda yoki boshqa soha larda

ishlatiladi. Bulardan tashqari, “NE” elementlari buferli (quvvat bo'yicha

kuchaytiruvchi) element vazifasini ham bajaradi.

3.“I-NE” logik elementlari.

19.3-rasm.Logik “I-NE” elementining shartli belgilanishi (a): K155LAZ

seriyali mikrosxemadagi “I-NE” elementining funksional

sxemasi va ularning chiqishlarini nomerlari (b).

19.3-jadvalda logik “I-NE” elementining ishlash holati keltirilgan.

19.3-jadval

Holat jadvaldan ko'rinib turibdiki, “I-NE” elementining “v” chiqishida

logik “1” signali hosil bo‘ladi, qachonki uning kirishlari logik “0” signali

bo‘lsa. Agar logik “I-NE” elementining hamma kirishlarida logic “1”signal bo‘lsa, uning “y” chiqishida logik “0” signali paydo bo'ladi.

Ishlatilish o'rni. Yuqorida keltirilgan logik “I” mikrosxemasiga o'xshash

vazifalarni bajaradi, ulardan tashqari qurilmalarning ishlashlarini diagnostika,

analiz qilishlarda, solishtirishlarda ishlatilishi mumkin.

4.“ILI”, “ILI-NE” logik elementlari.

19.4-rasm. “ILI”, “ILI-NE” logik elementlarini shartli belgilanishlari (a, b),

K155LEFILI-NE” elementini funksional sxemasi (d).

19.4-holat jadvalidan ko'rinib turibdiki, “ILI” elementining biron-bir

kirishiga logik “1” signali berilsa, uning “U” chiqishidan logik “1” xabari

olinadi. “ILI-NE” logik elementida esa kirishiga berilgan logik “1” signallar

“U” chiqishida teskarisiga, ya’ni logik “0” signaliga aylantiriladi.

Ishlatish o'rni. Avtomatik qurilmalarning usullarini ishlashlarini analiz

qilish, boshqaruvchi impulslarni vaqt diagrammasining davomiyligini

uzaytirish, mikroEHM, kontrollerlarni yaratish va boshqa maqsadlarda

ishlatiladi.

“ILI”, “ILI-NE” logik elementlarining ishlashlari 19.4- va19.5- holat

jadvallarida keltirilgan.

19.4-jadval 19.5-jadvalShifratorlardeb, kirishiga berilayotgan diskret ko'rinishdagi xabarlarni

belgilangan qonuniyat asosida kodlar kombinatsiyasiga aylantirib beruvchi

qurilmaga (o'zgartirgich) aytiladi.

Masalan, 4-razryadli ikkilik shifratori kirishiga berilayotgan ketma-ket

impulslarni 4-razryadli ikkilik kodiga aylantirib beradi. Shifratorlar kirishiga

berilayotgan diskret signallarni, sonlarni faqatgina ikkilik kodiga

aylantirmasdan yana boshqa kodlar ko'rinishiga; Grey kodi; KOI-7 kabi

kodlarga aylantirib berishi mumkin (19.6-jadval).

Deshifratorlardeb, ma’lum qonuniyat asosida kodlangan va kirishiga

berilayotgan xabar (kod) diskret xabarlarga aylantirib beruvchi qurilmaga

(o'zgartirgich) aytiladi.

Masalan, deshifrator kirishiga berilayotgan ikkilik, KOl-7 yoki boshqa

kodlarini o'nlik, sakkizlik, yettilik, o‘n oltilik sanoq sistemalaridagi sonlarga

aylantirib berishi mumkin.

Shifratorlar sifatida ketma-ket ulangan triggerlardan tuzilgan

sanagich(счетчик) ishlatiladi. Masalan, to'rt razryadli ikkilik schyotchigi:

K1551E2, K155IE5, K155IE8 va shunga o'xshash deshifrator sifatida esa to'rt

razryadli ikkilik-o'nlik deshifratori (K155IDI) ishlatilgan.

Kommutator (multipleksor) nazorat qiluvchi, o'lchovchi qurilmalarning

kirishlariga bir nechta sensorlardan kelayotgan kattaliklarni ketma-ket uzatib

berishni tashkil etadigan qurilmadir. Kommutator (multipleksor) uzlukli va

uzluksiz signallarni kommutatsiyalaydigan qurilmalarga ajraladi.

Kommutatsiyalar bir nechta kirishga ega bo‘lib, bitta to‘g‘ri chiqishli (bitta

teskari chiqishli) bo'lishi mumkin. Kommutator (multipleksor) shartli

belgilanishi va ko'rinishi 19.5-a rasmda keltirilgan, uning ishlash rejimi 19.7-

jadvalda keltirilgan.

Demultipleksorlar bitta kirishli bo'lib, shu kirishiga berilayotgan signallarni

x1 , x2, ... , xnchiqishlariga navbatma-navbat (ketma-ket) ulab berishni tashkil

qiladigan qurilmadir. Bu ulanishlarni multipleksor, demultipleksorning a1 , a2,

... , anboshqaruvchi kirishlariga ikkilik kodlar kombinatsiyasi ko‘rinishida

beriladigan kodlar orqali amalga oshiriladi (000, 001,010, 011, 100, 101, 110,

111).Masalan, multipleksor uchun birinchi boshqaruvchi kodlar

kombinatsiyasidan (000) multipleksorning “X1” kirishi “U” chiqishiga ulanadi.

Demultipleksor uchun esa teskarisi bo'ladi, ya’ni demultipleksorni X-kirishi Uchiqishiga shunga o'xshash kod berilganda ulanadi va hokazo. Natijada,

(multipleksor uchun) birinchi boshqaruvchi kodlar kombinatsiyasidan (000),

multipleksorning X1 kirishi U chiqishiga ulanadi yoki (demultipleksor uchun)

U kirishi X1 chiqishiga ulanadi. 001 kodlar kombinatsiyasidan multipleksorning

X1 kirishi U chiqishiga ulanadi va shunga o'xshash.

Ishlatilish o'rni. Boshqaruvchi signallarni zanjirlarga navbat bilan

taqsimlanishini ta’minlash uchun musiqaviy markazlarda, yuguruvchi

to'lqinlarda, taqsimlagich vazifalarda ishlatish uchun qo'llaniladi. Uzlukli

(diskret) signallarni komutatsiya qilish uchun kommutatsiyalar ishlatiladi, uzluksiz signallarni komutatsiya qilish uchun esa analogli (uzluksiz)

multipleksorlar ishlatiladi.

Logik elementlarning asosiy tavsiflariga quyidagilar kiradi:

1Т°kz- kirishdagi logik “0” signalining kattaligi (V);

II kz- kirishdagi logik “1” signalining kattaligi (V);

So

i1

Ishlash chastotasining kattaligi (Hz);

Yuklama qobiliyati;

Ishchi harorat oralig'i (°C);

Ishlash mustahkamligi va boshqalar.

Shifratorlarning asosiy xarakteristikalariga bular kiradi; yuqorida keltirilgan

xarakteristikalardan tashqari yana: razryadligi, nisoblash (o'zgartirish) tezligi

va boshqalar [1, 2, 3].

kimyo, oziq-ovqat, metallurgiya, neft-gaz, to‘qimachilik sanoatida va boshqa sanoat

tarmoqlaridagi hamda qurilishdagi ko‘pgina texnologik jarayonlarning muhim

ko‘rsatkichlaridan hisoblanadi.

Materialdagi nam miqdorini miqdor jihatidan xarakterlash uchun ikkita kattalik

— nam saqlami va namlikdan foydalaniladi.

Nam jism massasining mutlaq quruq material massasiga nisbati nam saqlami

deb ataladi va quyidagicha ifodalanadi:

, (1)

bu erda, M — nam massasi; Mo — mutlaq quruq materialning massasi; M1 —

nam materialning massasi.

Namlik jismdagi nam massasining nam material massasiga nisbati quyidagicha

ifodalanadi:

. (2)

Nam saqlamidan namlikka o‘tish va aksincha hollarda quyidagi nisbatdan

foydalaniladi

c

Hc  1WW , W  1HH

. (3)

Qattiq va sochiluvchan jismlarning namligini o‘lchash uchun bevosita va

bilvosita usullar qo‘llaniladi.

Quritish, ekstraksion va kimyoviy usullar bevosita o‘lchash usullarining ichida

eng ko‘p tarqalgandir.

rezonansli, termovakuum, teplofizika usullari bilvosita o‘lchash usullariga kiradi.

Quyida sanoatda eng ko‘p tarqalgan usullarni ko‘rib chiqamiz.

2.

2.1.

Qattiq va sochiluvchan moddalarning

xususiyatlari

Qattiq va sochiluvchan materiallarning namligini o‘lchash usullari shartli

ravishda ikki guruhga bo‘linadi: l) namunadagi nam yoki quruq modda massasini

aniqlashga imkon beradigan bevosita usullar (quritish, ekstraksion va kimyoviy

usullar); 2) namlikni unga bog‘liq parametrni o‘lchash yo‘li bilan aniqlaydigan

bilvosita usullar (konduktormetrik, dielkometrik, o‘ta yuqori chastotali, optik,

yadroviy magnit rezonansli, termovakuum, teplofizik usullar).

Bevosita usullar yuqori o‘lchash aniqligi va uzoq davom etishi bilan farqlanadi

(10—15 soatgacha).

Bilvosita usullar yuqori tezlikda bajarilishi va o‘lchash aniqligi ancha pastligi

bilan xarakterlanadi.

Texnik o‘lchashlarda deyarli hamma vaqt bilvosita usullar qo‘llaniladi. Bilvosita

usullardan konduktometrik, dielkometrik (sig‘imli), o‘ta yuqori chastotali va optik

usullar keng tarqalgan.

Odatda sanoatda ishlatiladigan materiallarning ko‘pchiligi kapillyar-g‘ovak

moddalar bo‘lib, ularda nam g‘ovaklarda saqlanadi. Material yutishi mumkin

bo‘lgan nam miqdorn kapillyarlarning shakli, o‘lchami va joylashuviga, shuningdek,

suvning material bilan bog‘lanish jihatiga bog‘liq. Namning material bilan turlicha

bog‘lanishi uning fizik tavsiflariga turlicha ta’sir qiladi va bu bog‘lanishni aniqlash

ancha qiyinchiliklarga bog‘liq. SHuning uchun qattiq va sochiluvchan

materiallarning namligini o‘lchash qiyinchiliklar tug‘diradi va darajalangan

tavsiflarning etarli bo‘lmasligiga olib keladi.Kapillyar - g‘ovak materiallar quruq holida solishtirma qarshiligi 108 Om∙m va

undan yuqori bo‘lgan dielektrik moddalar hisoblanadi. Kapillyar-g‘ovak materiallar

namlanganida solishtirma qarshiligi 104 Om∙m bo‘lgan o‘tkazgichlarga aylanishi

mumkin.

2.2.

Konduktometrik namlik o‘lchagichlar

Konduktometrik namlik o‘lchagichlar qattiq va sochiluvchan materiallar

namligini o‘lchashda keng ishlatiladi.Konduktometrik usul modda namligi bilan

uning elektr qarshilik o‘rtasidagi bog‘lanishga asoslangan. Bu bog‘lanish

quyidagicha ifodalanadi:

W n

R  C

, (4)

bu erda R — meterialning qarshiligi, Om; S — material tabiatiga bog‘liq

bo‘lgan doimiy kattalik; W — materialning namligi, %; p — tekshirilayotgan

materiallarning strukturasi va tabiatiga bog‘liq bo‘lgan daraja ko‘rsatkichi (turli

materiallar uchun keng chegaralarda o‘zgarib turadi).

S doimiy ham, daraja ko‘rsatkichi p ham har qaysi material uchun tajriba yo‘li

bilan aniqlanadi.

Qarshilikning namlikka bo‘lgan darajali nisbati kapillyar-g‘ovak materiallar

namligini konduktometrik usul bo‘yicha aniqlash usulining yuqori sezgirligini

ko‘rsatadi. Lekin qarshilikning boshqa omillarga (harorat, material tarkibi, zichlik,

kimyoviy tarkib, elektrolitlar mavjudligi va boshqalar) murakkab bog‘liqligi

namlikni avtomatik ravishda uzluksiz o‘lchashda bu usulni yaroqsiz qilib qo‘yadi.

SHuning uchun konduktometrik namlik o‘lchagichlarning ishlatilishi cheklangan.

Konduktometrik namlik o‘lchagichlarning o‘zgartkichlari yassi plastinalar,

silindrik naychalar, roliklar va hokazo ko‘rinishda ishlangan ikki elektroddan iborat.

Konduktometrik namlik o‘lchagichlarning ko‘rsatishlari faqat tortilmalarning

presslanishidagina tiklanadi, shuning uchun sochiluvchan materiallarga

mo‘ljallangan o‘zgartkichlarning ko‘pchiligi elektrodlar orasidagi tortilmalarni

presslovchi qurilmalar bilan ta’minlangan.O‘lchash sxemalar orasida unumlisi ko‘prikli sxemalardir. Ko‘prikli o‘lchash

sxemalari yuqori sezgirlikka ega bo‘lib, o‘rtacha va yuqori (5 .... 25%) namliklarni

o‘lchashda ishlatiladi. 17.1-rasmda ko‘prikli o‘lchash sxemasiga ega bo‘lgan

avtomatik namlik o‘lchagichning prinsipial sxemasi ko‘rsatilgan. Tekshirilayotgan

material rolik va val orasidan o‘tkaziladi (rolik valdan izolyatsiyalangan).Zanjirning

asosiy elementi ko‘prikdir, ko‘prikning R4 va R5 elkalari doimiy qarshiliklar, boshqa

ikki yelkasi esa qo‘sh triodning ichki karshiliklaridir (sxemada ikki qo‘shimcha R1

va R3 qarshiliklar mavjud). Ko‘prik diagonali bo‘ylab millivoltmetr ulangan.

Lampaning chap yarim to‘ridagi Uc manfiy kuchlanish Rx qarshilikdagi

kuchlanishning pasayishi orqali aniqlanadi va u doimiy bo’ladi. SHuning uchun

triodning chap yarimidagi qarshilik ham doimiy bo‘ladi. O‘ng triod to‘ridagi manfiy

kuchlanish Us dan I Rbkattalikka farq qiladi. I tok esa ko‘rilayotgan materialning Rx

qarshiligi va R2 reoxord sirpang‘ichining holatiga bog‘liq.. Reoxord sirpang‘ichi

millivoltmetr strelkasining nol holatidan (ko‘prik muvozanati buzilgan) chetga

chiqishida R2 da kuchlanishning pasayishi, R6 va R7 larda kuchlanishning pasayishi

bilan muvozanatlashguncha konpensator orqali harakatga keltiriladi.

17.1 – расм.Ko‘prikli o’lchash sxemasiga ega bo’lgan

avtomatik namlik o’lchagich

Triodning ikkala yarmidagi siljish kuchlanishlari bir xil bo‘lganida, ko‘prik

muvozanat holatiga keladi. Namlikning binobarin material qarshiligi Rx ning

o‘zgarishi bilan R6 qarshilikda tok hosil bo‘ladi, ko‘prik muvozanati buziladinatijada R2 sirpang‘ich tegishli qiymatga siljiydi. Har bir namlik qiymatiga reoxord

sirpang‘ichi R2 ning muayan holati mos keladi.

Yuqorida aytilganidek, o‘zgartkich qarshiligi material namligidan tashqari

boshqa omillarga ham bog‘liq. SHuning uchun qarshilik va namlik o‘rtasidagi

nisbatni ta’riflovchi egri chiziqlarning xarakteri bir xil bo‘lsa ham turli moddalarga

mos kelmaydi (har bir modda uchun darajali egri chiziq yoki hisoblash jadvallari

kerak bo‘ladi).

2.3.

Dielkometrik usul

Dielkometrik usul kapillyar-g‘ovak jismlar namligining o‘zgarishi ularning

dielektrik singdiruvchanligini o‘zgartirib yuborishiga asoslangan. Quruq jismlarda

dielektrik singdiruvchanlik ε= 1...6, suvniki esa ε = 81. Materialning namligi

o‘zgarishi natijasida dielektrik singdiruvchanlikning o‘zgarishini, odatda,

qoplamlari orasiga tahlil qilinayotgan material joylashtirilgan kondensator

sig‘imining o‘zgarishi bo‘yicha aniqlanadi. Dielkometrik namlik o‘lchagichning

o‘zgartirgichi ikkita yassi plastina yoki ikkita konsentrik silindrlar tarzida yasalib,

ularning orasi tahlil qilinayotgan material bilan to‘ldiriladi. Geometrik o‘lchamlari

ma’lum kondensatorning sig‘imini quyidagi tenglama bilan ifodalash mumkin:

C=K∙ε , (5)

bu yerda, K — kondensatorning geometrik o‘lchamlari va shakliga qarab

aniqlanadigan doimiy; ε — materialning namligi bo‘yicha aniqlanadigan dielektrik

singdiruvchanlik.

Sig‘imli o‘zgartirgichining yuqori chastotali tebranish konturiga ulanishi

o‘zgartirgichning sig‘imini va unga qarab materialning namligini o‘lchash uchun

lampada yoki yarimo‘tkazgichli asboblarning rezonansli sxemalaridan

foydalanishga imkon beradi. Sig‘imli o‘zgartirgichlar materialning tarkibi, uning

tuzilishi. hamda elektrod bilan material o‘rtasidagi kontakt qarshilikka kam sezgir.

Chunki ko‘pchilik materiallarning dielektrik singdiruvchanligi haroratga bog‘liq

bo‘ladi, sanoat asboblarida haroratning o‘zgarishiga tuzatmani avtomatik kiritish ko‘zda tutiladi. Sig‘imli namlik o‘lchagichlarning xatoligi 0,2...0,5% ni tashkil etishi

mumkin. Biroq namuna olish usuli (kondensator qoplamlari orasini material bilan

to‘ldirish) o‘lchash natijalariga ta’sir qilishi mumkin. Masalan, hatto tahlil

qilinayotgan material zarrachalarining o‘zgarishi namlik o‘lchagichning

ko‘rsatishiga juda katta ta’sir qiladi. SHu sababli qattiq va sochiluvchan

moddalarning namligini o‘lchaydigan sig‘imli namlik o‘lchagichlar texnik

o‘lchashlarda kamroq qo‘llaniladi.

Qattiq sochiluvchan, shuningdek, tolali materiallar namligini o‘lchashning

murakkabligi shundaki, datchik material bilan o‘zaro ta’sirlashganida uning

strukturasi, to‘kilma zichligi va boshqa omillar o‘zgarishi va ular asbob xatoligini

juda ko‘paytirib yuborishi mumkin. Shuning uchun sanoatda asosan kontaktsiz

o‘lchash usullari qo‘llanilgan: o‘ta yuqori chastotali va optik usullar.

2.4.

O‘ta yuqori chastotali (O‘YUCH) namlik

o‘lchagichlar

O‘ta yuqori chastotali (O‘YUCH) namlik o‘lchagichlarda suv va quruq

moddaning elektr xossalari ancha (o‘nlab marta) farq qilishidan foydalaniladi.

Namlik qiymati tahlil qilinayotgan material qatlamidan o‘tayotgan o‘ta yuqori

chastotali nurlanishlarning susayishiga qarab o‘lchanadi.

O‘ta yuqori chastotali (O‘YUCH) usul ultraqisqa santimetrli radioto‘lqinlar

sohasida (3000...10000 MGs) materiallarning elektr xususiyatlari ulardagi namlikka

bog‘liq ekanligiga asoslangan. O‘YUCH namlik o‘lchagichlarning tuzilish sxemasi

17.2- rasmda tasvirlangan.

Tekshirilayotgan material 3 O‘YUCH generator 1 dan ta’minlanuvchi uzatuvchi

antenna 2 va qabul qiluvchi antenna 4 orasidan o‘tadi. Qabul qiluvchi antennada O‘YUCH li nurlanishning zaiflashgan signalini qabul qiluvchi detektor 5

joylashgan. Kuchaytirgich 6 orqali kuchaytirilgan bu signal o‘lchash asbobi 7 ga

keladi.

O‘YUCH li usul kontaktsiz va inersiyasiz bo‘lib, mavjud elektrolitlarga va

boshqa elektr usullarga ko‘ra materialdagi namlikning notekis tarqalishiga

unchalik sezgir emas.

O‘YUCH li namlik o‘lchagichlarning asosiy kamchiligi asbob shakllanishining

murakkabligidir. Bu erda,n tashqari, bu asboblar nazorat qilinayotgan materialning

doimiy zichlik darajasining yoki zichligi haqidagi ma’lumotni talab qiladi.

O‘YUCH li namlik o‘lchagichlar 0... 100% li keng chegarada namlikni yuqori

aniqlik bilan o‘lchashga imkon beradi.

2.5.

Optik namlik o‘lchagichlar

Optik namlik o‘lchagichlarda moddaning

namligi bilan undan qaytgan nurlanishning orasidagi

bog‘lanishdan foydalaniladi. Eng katta sezgirlik

hosil qilish uchun spektorning infraqizil sohasidagi

nurlanishdan foydalaniladi. Uni manba 1 hosil qiladi

(17.3-rasm). Tahlil qilinayotgan material 2 dan

qaytgan yorug‘lik oqimi to‘plash qurilmasi 3 yordamida qabul qilgich 4 ga

yuboriladi. Materialning namligi qancha katta 6o‘lsa, u infraqizil nurlarni shuncha

yaxshi yutadi va qayt gan oqim miqdori shuncha kam bo‘ladi.

Bu usul bilan faqat yupqa qatlamning (5 ... 30 mm) namliginigina o‘lchash

mumkin bo‘lganligidan namlik o‘lchagichdan, odatda, konveyer lentalarida

tashilayotgan sochiluvchan materiallar uchun foydalaniladi. «Bereg» turidagi optik

namlik o‘lchagichlar namligi 80% gacha bo‘lgan materiallarni tahlil qilishgaimkon

beradi.

3.

Sochiluvchan moddalarning namligini tezkor usulda o’lchovchi

qurilmaSochiluvchan moddalarning namligini tezkor usulda o’lchovchi

mikroprosessorli qurilma strukturali sxemasi 17.5-rasmda keltirilgan.

17.5-rasm.Sochiluvchan moddalarning namligini tezkor usulda

o’lchovchi mikroprosessorli qurilmaning strukturali sxemasi.

Mikroprosessorli qurilma quyidagi bloklardan tuzilgan:

O’O’Q – o’lchovchi o’zgartiruvchi qurilma; MQQIB - ma’lumotlarni

qabullovchi va qayta ishlovchi blok; O’BB – o’lchashni boshqaruvchi blok; XBxabarlovchi blok; DIS – o’lchangan natijalarni ko’rsatuvchi displey; TMB – tipik

manba bloki; KO’SB – kuchlanishni o’zgartiruvchi va stabillovchi blok.

Bloklarning tuzilishi va asosiy vazifalari:

O’lchovchi – o’zgatiruvchi qurilma sochiluvchan moddani (kukunni) solish

uchun sig’imli alyuminli idishdan va moddaning namligini chastotaga aylantiruvchi

o’zgartirgichdan tashkil topgan bo’lib, chiqishida moddaning namligiga barobar

(tengdosh) bo’lgan impulslar ketma-ketligiga (chastotaga) aylantirib beradi.

Moddaning namliklarini o’lchash, namlikni o’zgarishini moddalarning

dielektrik singdiruvchanligiga ta’sir etishiga dielektrik singdiruvchanlikni

o’zagarishi esa kyuvetga joylashtirilgan silindrik sig’imni o’zagarishiga asoslangan.

impulslarning chastotasini o’zgarishiga olib keladi. Ya’ni bu yerda moddani

namligini o’zgarishi o’lchovchi – o’zgartirgichning chastotasini barobar

o’zgarishiga olib keladi.

Ma`lumotlarni qabullovchi va qayta ishlovchi blok (MQQIB) – mikrokontroller

asosida tuzilgan bo’lib o’lchochi – o’zgartiruvchi qurilmadan kuzatilayotgan

moddaning namligini aks ettiruvchi impulslarni qabul qilish va ularni xotirasiga

yozib quyilgan dastur asosida qayta ishlaydi. Qayta ishlangan natijani etalon

qiymatlar bilan solishtirib qaysi namlikka mos ekanligini aniqlab olingan natijani

displeyga uzatish vazifasini bajaradi.

O’lchashni bajaruvchi blok (O’BB) o’lchochi mikroprosessorli qurilmani ishga

tushirish, kalibrovka qilish va o’lchashni amalga oshirish vazifasini bajaradi.

Xabarlovchi blok moddalarning namligini o’lchashni boshlanishi va tugashi

to’g’risida operatorga ovozli xabar berish vazifasini bajaradi.

Displey (DIS) – o’lchash natijalarini o’nlik sanoq sistemasida aks ettirish

vazifasini bajaradi.

Tipik manba bloki (TMB) – 220V kuchlanishni 12÷17V kuchlanishli o’zgarmas

tokka aylantirib beradi.

Kuchlanishni o’zgartiruvchi va stabillovchi blok (KO’SB) – tipik manba

blokidan chiqqan 12÷17V kattalikdagi kuchlanishni +5V kattalikdagi (barqaror)

kuchlanishga aylantirib beradi va mikroprosessorli qurilmani barcha bloklarini

manba kuchlanishi bilan ta`minlaydi. Qurilmani umumiy ko’rinishi, moddaning

zichlantirgichi bilan birgalikda 17.6-rasmda keltirilgan.Moddalarning namligini o’lchovchi mikroprosessorli qurilma manbani “ulab”,

“o’chirish”, tumbler (qayta ulagich) qurilmani sxemasini qisqa tutashuvlardan

himoya qiluvchi “saqlagich” (PR); «Сеть» indikator lampasi; tipik manba blokini

chiqishini mikroprosessorli qurilmaga ulashni tashkil etuvchi «Питание»

razyomdan;

Mikrokontrollerni xotirasini programmatorni chiqishi bilan bog’lashni tashkil

etadigan ko’p kontaktli razyom XS2.Qurilmani yer bilan (заземления) ulash uchun

klemma o’rnatilgan.

Qurilmani yuza qismida «Калибровка»va«Измерения» tugmalari bor.Fotorezistor asosida tuzilgan yoritish qurilmasining

tuzilishi va ishlashini tadqiq etish

Fotorezistorning ishlashini tadqiq qiluvchi qurilmaning umumiy ko'rinishi

16.1-rasmda keltirilgan. Qurilma yorituvchi element (YOB); manba bloki

(MB); qabullovchi fotorezistor (FR); ulash va uchirish uchun rele bloki (R);

o'lchash asboblari (voltmetr (V) va ampermetr (A)); sxemani turlicha

kuchlanish bilan ta’minlash uchun latr va iste’molchi lampalardan tashkil

topgan.
Qurilma yordamida yoritish tarmoqlarini o'chirib yoqish mumkin.

Qurilmaning negizli sxemasi 16.2-rasmda keltirilgan. Bu yerda (YoB)

yorituvchi blok fotorezistorni ishlatish maqsadida yorug'lik nurini hosil qilish

uchun kerak. U chizg'ichga o’rnatilgan bo'lib, chizg'ich bo'ylab harakatlana

oladi. Yorug'lik manbayini chizg’ich bo'ylab harakatlantirib fotorezistordan (3-

50) sm masofada o'rnatish mumkin. Yorituvchi blokidan tushgan nurni

qabullovchi blok elektr kuchlanish (tok)ko'rinishiga aylantirib beradi. Bu

kuchlanish kattaligi (R) releni ishga tushira olsa, relesining (K) kontakti ulanib

yorug'lik manbalari ishga tushadi, aks holda yorug'lik manbalari o‘chadi, ya’ni

fotorezistorga tushayotgan yorug'lik kuchining kattaligiga ko‘ra yoritish

tarmoqlarini o'chirib yoqish boshqariladi.

sxemasi.

Qurilmadagi sxemalar ((10-150)±5%) V kuchlanishli 0‘zgaruvchan tokdan

ishlaydi. Yorituvchi lampa +10 V kuchlanishda ishlaydi. Bu kuchlanishlar

manba blokidan olinadi.

Ishni bajarish tartibi

1. Qurilma quyidagicha tartibda ishga tayyorlanadi:

a)

manbayiga ulanadi;

b)

(10-150) V kuchlanish oralig‘ida 10 V dan oralatib o'rnatiladi va har bir

kuchlanish uchun yoritish tarmog'ining o'chish va yonish masofasi o ' l c h a bOxirgi yillarda o'lchash va nazorat qiluvchi qurilmalarda yarimo‘tkazgichli

optoelektron o‘lchash o‘zgartirgichlar ko‘p ishlatilmoqda. Bu optoelektrik

o‘zgartirgichlar texnologik jarayonlarni avtomatlashtirishda, har xil mexanik

kimyoviy-fizik izlanishlarni o‘tkazishda kontaktsiz usul orqali, ko‘pgina

noelektrik juftmetrlarni yuqori sifatda va katta aniqlikda o‘lchashga imkon

beradi [1].

Yarimo'tkazgichli optik o'zgartirgichlaming asosiy afzalliklariga ularning

katta tezligi, murakkab masalalarni yechishni osonlashtirishi, yuqori sezgirligi,

juda kichik hajmga ega ekanligi, mustahkamligi, ko‘p vaqt ishlatish

mumkinligi, sekin va tez o‘zgaruvchi jarayonlarni katta, kichik qiymatlami

masofadan turib o‘lchashga imkon berishi, elektron sxemalami yuqori

kuchlanishdan, tokdan galvanik ajratish (himoyalash), qo’llash mumkinligi kabi

afzalliklarga ega.Optoelektron o'zgartirgichlar yordamida

o’lchanadigan noelektrik kattaliklar

Optoelektron o'zgartirgichlar yordamida o'lchanadigan noelektrik

kattaliklami 6 ta guruhga bo’lish mumkin (15.1-rasm):

1)

2)

3)

4)

5)

6)

Issiqlik kattaliklariga monoxrometrik va rangli harorat mansub, bularni

aniqlash nazorat qilinayotgan jismning issiqlik nurlanishining spectral tarkibi

yoki intensivligi bo'yicha optoelektron yorug'lik va rangli pirometrlar

yordamida amalga oshiriladi.

Pirometrlar qizdirilgan jismning haroratini masofadan bevosita o'lchash

uchun hamda har xil jarayonlarning ishlashini nazorat qilish va boshqarishda

optoelektron rostlagichlarni (regulyatorlarni) yaratishda qo'llaniladi.

Optoelektron o‘zgartirgichlarning sanash xarakteristikalari har xil

jismlarning harakatlanishi yoki sonini aniqlaydi. Optik sanagichlar, suyuq va

gazsimon jismlardagi, yadro fizikasi tajribalarida zarralar miqdorini,

aylanuvchi jismlar va qurilmalarning aylanish sonini, mayatnikning tebranish

sonini aniqlashda keng qo’llaniladi. Bulardan tashqari, farmakologiya sohasida

dori ishlab chiqarishda konveyer usulida ishlab chiqarilayotgan shishali,

plastmassali yoki boshqa idishlarning umumiy miqdorini yoki ishlab

chiqarilayotgan tabletkalarni sanashda, shishali idishga quyilayotgan suyuq

dorilarning “me’yorida” quyilganligini nazorat qilishda keng ishlatilishi

mumkin.

Hozirgi paytda maydalangan kukunsimon jismlarning 2ptic xususiyatlari

bo’yicha (ya’ni, 2ptic zichligi; 2ptic2on xususiyatlari) ularning tarkibidagi namlik miqdorini aniqlash bo’yicha ancha yutuqlarga erishilgan.

Skaner orqali 3ptic3on hisoblash mashinalarida matnli materiallarni,

rasmlarni, grafiklarni dasturga aylantirish va ko’paytirishda 3ptic

o’zgartirgichlarning ahamiyati nihoyatda kattadir.

Optoelektron o’zgartirgichlarning sinflari

Yuqorida keltirilgan noelektrik kattaliklar yorug'lik dastasining

juftmetrlariga oz bo'lsada ta’sir etadi. Bu ta’sir natijasida sodir bo'layotgan

o'zgarishlar o'lchashlar jarayonida shu jarayonga mos takomillashgan

optoelektron o‘zgartirgichlar, ya’ni fotoqabullagichlardan foydalanishni taqozo

etadi.

Optik signallarni elektrik signallariga aylantirish uchun optoelektron

o‘zgartirgichlar, ya’ni fotoqabullagichlar ishlatiladi. Qabullagichlar yordamida

nazorat qilinayotgan nurlanish dastalarining amplitudali yoki tekislikdagi

holatini aniqlaydigan juftmetrlari aniqlanadi. Shuning uchun optoelektron

o'zgar- tirgichlarning hammasini 2 ta: amplitudali va koordinatali guruhlarga

ajratish maqsadga muvofiqdir (15.2-rasm).

Amplitudasi bo’yicha o'lchash o'zgartirgichlar, ya’ni fotodiodlar,

fototriodlar, fotogeneratorlar, fotovaraktorlar yordamida nurlanish oqimining

amplitudali qiymati, chastotali (absolut yoki nisbiy) kattaligining o'zgarishlari

(𝜑) aniqlanadi.

Odatda, bunday o'zgartirgichlarning chiqishidagi “y” elektrik signalidagi 𝜑

optik signaliga ishchi oraliqda chiziqli bog'lanishga ega.

U= Kf*φ,

(15.1)

bunda: Kf -o'zgartirish koeffitsyenti, bu kattalik o'zgartir- gichning

juftmetrlari orqali aniqlanadi.

Optoelektronli o'zgartirgichlarning asosiy xarakteristikalari va juftmetrlari

1.

nurlantirilganda uning shu nurlarga nisbatan sezgirligidir:

dF

yokiS

dF

S



(15.2)

bunda, dU𝜆 yoki dI𝛌 qabullagich zanjirida, qabullagichga tushayotgan Ф𝛌

monoxrometrik oqim dФ𝛌 kattalikka o'zgargandagi tok yoki kuchlanishning

o'zgarishi.

Ma’lumotnomalarda, odatda, qabullagichning nisbiy spektral sezgirligining

qiymati keltiriladi, ya’ni

15.2-rasm. Yarimo'tkazgichli optoelektron o'lchash o'zgartirgichlarni

(15.3)

bunda: S𝛌max - qabullagichning u qabul qilayotgan nurlar to'lqin uzunligiga

nisbatan sezgirligining maksimal qiymati.

Nisbiy spektral sezgirligining qiymatiga (S(𝛌)) fotoo'zgartirgichning spektral

xarakteristikasi deyiladi. 15.3-rasmda bir qator qabullagichlarning spektral

xarakteristikalari keltirilgan.

15.3-rasm. a) - fotoqarshiliklar; b) - fotodiodlarning spektral sezgirligini nisbiy

xarakteristikalari: a) 1. SdS; 2. SdSe; 3. RVS (295SEOEK); 4. RbS (195SEK); 5.

RbS (75SEK); 6. RbSe (295SEK); 7. InSb (77SEK); 8. RbSe (77SEK); 9. InSb

(295SEK); 10. Be:Au (60SEK); 11. Be:Ng (27SEK); 12. Be:Sd (23SEK); 13.

Be:Su (15SEK); 14. Be:Zn (4SEK); b): 1. Ge; 2. Si; 3. Va-As; 4. InSb; 5. InSn.

2.Integral sezgirlik – qabullagichlar har xil to‘lqin uzunlikdagi tebranishlarni

qamrovchi (o‘z ichiga oluvchi) integral nurli oqim bilan nurlantirilganda uning

shu nurlarga nisbatan reaksiyasidir.Quyida ayrim optoelektron o'zgartirgichlar

(fotoqabullagichlar yoki qabullagichlar) integral sezgirligini hisoblash

formulalari keltirib chiqarishsiz keltirildi.

Fotorrezistorlar uchun

(15.4)

Fotoemissiyali fotodiodlar uchunSu U



sezgirliklaridan foydalaniladi:

(15.6)

Si - qabullagichning tok sezgirligidir. Bu yerda o‘lchanayotgan elektrik

kattalik fototokdir.

3.Chastotali xarakteristikasi S(f) va o‘zgarmas vaqti. S(f)-chastotali

xarakteristika fotoqabullagichning sezgirligini nurli

oqimning

modulyatsiyalanish chastotasiga bog‘liqligidir (15.4-rasm).

4.Energetik xarakteristika fotopryomnikning unga tushayotgan nurli

oqimning kattaligiga bog'liq bo'lgan integral yoki spektral sezgirligidir.

5.Voltli xarakteristika (qabullagichning kuchlanish manbayiga bog'liq holda

o'zgaradi);

6.Haroratli xarakteristika (qabullagichning juftmetrlarining uning haroratiga

bog'liqligi);

7.Qorong'ulik qarshiligi Rt (темновое сопротивление) - bu fotopryomnikka

uning spektral sezgirligi oralig'ida tushuvchi nurlarning yo'qligidagi kattaligi.

Bulardan tashqari, optoelektron o'zgartirgichlar, shovqinlik sathi, sezgirlik

chegarasi kabi xarakteristikalarga ega.

Yozuvchi yarimo’tkazuvchi o’zgartirgichlarning asosiy fotosezgir elementlari

Hozirgi paytda fotorezistorlar, fotodiodlar fototranzistorlar, fototristorlar va

boshqa metall-dielektrik-yarimo'tkazgichli struktura asosida qurilgan yozuvchi

yarimo'tkazuvchi o'zgartirgichlar mavjud. Bular har xil diapazondagi optik

spektrlami, nurlanishlarni aniqlashga va yozishga imkon beradi.

Fotorezistorlar

Fotorezistorlarning ishlashi fotorezistiv effektga asoslangan, ya’ni bu yerda

yarimo'tkazgichli materialning o'tkazuvchanligi nurlar oqimining ta’sirida

o'zgaradi. Bu yerda fotorezistorlarning Rφqarshiligi birdaniga bir necha marta

bilan materialdagi erkin elektronlar soni ortib boradi. Shuning hisobiga

materialning o'tkazuvchanligi ortadi. Fotorezistorning tipik ulanish sxemasi

15.6-rasmda keltirilgan.

Fotorezistorlar uchun eng yaxshi materiallar sifatida kadmiy sulfidi, kadmiy

selenidi, oltingugurtli qo'rg'oshin ishlatilishi mumkin. Fotorezistorlarning

ishlatilishi va turiga qarab ularning

15.5-rasm.Fotorezistorlar qarshiligining yoritilganlikka

bog‘liqligi.

15.6-rasm. Fotorezistorning tipik ulanish sxemasi

fotorezistorning tuzilishi keltirilgan.

15.7-rasmdan ko‘rinib turibdiki, 5-slyudali qatlamga 4- shishadan

yarimo'tkazgichli qatlam joylashtirilgan. 3-kontaktlar, 6-chiqish orqali

fotosezgir qatlamga manbaning kuchlanishi beriladi, fotorezistor 2-korpusga

joylashtiriladi (metalli, plastmassali). Tashqi ta’sircan himoyalash uchun

korpusdagi kirish teshigi 1-himoya darchasi bilan berkitiladi. Himoya

darchasining materiali talab qilingan spektrning diapazonidan aniqlanadi.

Fotorezistorlarning asosiy juftmetrlari va xarakteristikalari 15.1-jadvalda

keltirilgan. Ularning ayrimlarining spektral va chastotali xarakteristikalari

15.3-a, 15.4-a rasmlarda keltirilgan. Fotorezistorlarning afzalliklariga kichik

hajmga egaligi, vazni yengilligi, juda kam kuchlanishda va keng spektr

diapazonida ishlashi kiradi. Fotorezistorlar kamchiligiga ularning inersialligi,

juftmetrlarining haroratga bog‘liqligi kiradi.

Fotodiodlar va fototranzistorlar

Fotodiodlar asosiy guruhga kiruvchi ichki fotoeffektli yoritilgan nurlarni

qabullovchidir. Fotodiodlar sifatida ventilli fotoelektrik fotoelementlar qabul

qilingan. Fotoelementlarga nurli energiya ta’sir etsa, p-n o‘tlishlarga ajraluvchi

fototok tashkil etuvchi juft elektron-teshiklar paydo bo‘ladi.

Fotodiodlar tashqi manbasiz (15.8-a rasm) ventil va fotodiod (15.8-b rasm), ya’ni berkituvchi yo'nalishiga manba kuchlanishi ulangan rejimida ishlaydi.

15.8-rasm.Fotodiadlarning ventilli (a), fotodiodli (b) rejimlarda ulanish

sxemalari.

Fotodiodning ishlash negizi quyidagicha – u yoritilmaganida p-n o‘tishiga

teskari kuchlanish beriladi, u holda undan yarimo'tkazgichning p va n sohasidagi

asosiy bo'lmagan tashuvchilar (teshiklar va elektronlar) orqali paydo bo'lgan,

lekin katta bo'lmagan tok oqadi. Fotodiodni yoritganda n sohaning chegarasida

asosiy bo'lgan tashuvchilar elektronlar va teshiklar paydo bo'ladi. Teshiklar

rejimda asosiy tashuvchi bo'lmasdan ichkariga chuqurroq kiradi va p-n o'tishga

kelib p - sohasiga o'tadi. Asosiy bo'lmagan tashuvchilarni sonining ortib ketishi

yuklamada qo'shimcha kuchlanishning sarf bo'lishiga keltiradi.

Fotodiodning zanjiridagi tokini quyidagicha yozish mumkin:

Ium= Ish- Idif+ If (15.8)

bunda, Ishp- shaxsiy o'tkazuvchanlik toki, Idif - diffuziyali tok, If - fototok

(If =SI∙Ф).

Idif.- diffuziyali tok kuchlanish bilan quyidagicha eksponensial bog'liq.

Idif=Isp*eURn/Ut

(15.9)

bunda: URn - yuklamadagi kuchlanishni tushishi.

UT - k-T/e ga teng bo'lgan harorat potensiali. Asosiy bo'lmagan

tashuvchilarning teshikli toklarining kattaligi o'tishdagi kuchlanishga bog'liq

emas, shuning uchun uni quyidagicha yozish mumkin:

I=SiФ+ Iх(1-e







1

T

S gu

I

Ф

In

U

bunda, It - o'tish orqali (𝜑=0 bo'lganda) qorong'ulik toki.

(15.10) formula nurli energiyali p-n turidagi qabullagichning asosiy

tenglamasidir.

Tenglamaning tahlili shuni ko'rsatadiki, Rn =0 bo'lganda (qisqa tutashuv

rejimi) fototok nurli oqimga tengdoshdir, ya’ni I-Si f. Agar Rn=∞ bo'lsa salt

yurish rejimi I=0 va Si f+It(1-e

eUgN/kT)=0, bu tenglamani salt yurish kuchlanishiga

Us.yu. nisbatan yechib, quyidagi ifodani hosil qilamiz:

(15.11)

Ya’ni, salt yurish tenglamasi nurli oqimning logarifmiga tengdoshdir.

URH/kT)=SiФ+ IT(1-Ue-URH/UT)(15.10)Fotodiodlarni yasash uchun asosiy materiallar sifatida germaniy, kremniy,

surmali-indiy, ofsenad-galliy va boshqa materiallar ishlatiladi. Fotodiodlarning

juftmetrlari 15.2- jadvalda keltirilgan. Fotodiodlarning fototranzistorlardan kam

inersialligi, yaxshiroq to‘g‘ri chiziqli lyuksamperli xarakteristikaga egaligi kabi

afzalliklari bor.

Fototranzistor (fototriod) - bu 2 ta yoki ko‘proq p-n o‘tishga ega bo'lgan

yorug'lik energiyani qabullagich, bu elementda bir tomonga yo'nalgan

tashuvchilar, sezgir qatlamiga nur tushganda kuchaytirish xususiyatiga ega.

Fototriod uchta almashuvchi elektron va teshikli o'tkazuvchi qatlamiga ega.

Fototriodlar 2 xildagi texnologiya asosida yasalishi mumkin;

a)

b)

Fototriodning 3 xilulanish sxemasi bor; umumiy kollektor, umumiy emitter

va umumiy baza sxemalari ko‘rinishida 15.2- jadvalda sanoatda ishlab

chiqariladigan ayrim fototranzistorlarning juftmetrlari keltirilgan.

ishlashini tadqiq etish

Fotorezistorning ishlashini tadqiq qiluvchi qurilmaning strukturali sxemasi

15.9-rasmda keltirilgan. Qurilma yorituvchi element (YOB); qabullovchi (QB);

impulslarni tashkil etuvchi(ITEB); sanagich (SB); deshifratsiyalovchi (DSHB);

raqamli qayd qiluvchi (RQQB); boshqaruvchi (BB) va manba (MB) bloklaridan

tashkil topgan.

15.9-rasm. Fotorezistorning ishlashini tadqiq qiluvchi qurilmaning strukturali

sxemasi

Qurilma yordamida dumaloq yoki yassi bo'lgan qattiq jismlarni (dori,

tabletkalarni) sanash mumkin. Qurilmani ishlatish uchun boshqaruvchi kalitlar

qurilmaning yuza paneliga chiqarilgan.

Qurilmaning negizli sxemasi 15.10-rasmda keltirilgan.

Bu yerda, (15.9-15.10-rasmlarda) yorituvchi blok fotorezistorni ishlatish

maqsadida yorug'lik nurini tarqatish uchun kerak. Trubka (T) orqali sanaladigan

jismlar o'tkaziladi, qabullovchi blokda fotorezistor KT315 tranzistorli kalit

kuchaytirgich bilan birga joylashgan. Yorituvchi blokidan tushgan nurni

qabullovchi blok elektr kuchlanish (tok) ko'rinishiga aylantirib beradi.

Impulslarni tashkil etuvchi blokqabullovchi blokdan tushgan kuchlanishni

(signalni) to'g'ri burchakli impuls ko'rinishiga aylantirib beradi. Bu blok

K155TL1 triggeri asosida tuzilgan. Sanovchi blok (SB) ketma-ket ulangan

K155IE5 seriyali mikrosxemalar asosida tuzilgan. Bu sanagichlar 14 ta kirishlariga berilayotgan ketma-ket impulslarni 4-razryadli jufti bo'lgan ikkilik

kodi ko'rinishiga aylantirib beradi. Bu yerda har bir impuls qabullagich blokidan

o‘tgan, nazorat qilinayotgan bitta jismning (tabletkani) o‘tishini bildiradi.

Deshifrator bloki 1055101 mikrosxemasi asosida tuzilgan bolib, kirishiga

berilayotgan 4 razryadli jufti bo'lgan ikkilik kodlarini bizga qulay bo'lgan o'nlik

kodiga aylantirib beradi. Bu o'nlik kodlar (sonlar) qayd qiluvchi raqamli NLINL3 lampalarida yonib ko'rinadi. Raqamli lampalar 999 gacha bo'lgan

impulslarni (tabletkani) sanashi mumkin. Boshqaruvchi blok(BB) qurilmani

ishga tushirish, sanovchi blokning xotirasiga yozilgan qiymatlarni o'chirish (0

ga keltirish) uchun va boshqa qo'shimcha ishlar bajarish uchun kalitlar va

tugmachadan tashkil topgan. Qurilmadagi mikrosxemalar (+5±5%) V

kuchlanishli stabilli o'zgarmas tokda ishlaydi. Qayd qiluvchi lampa +100 V

kuchlanishda ishlaydi. Bu kuchlanishlar manba blokidan olinadi.Ob’yekt va moddalarning haroratini o‘lchash hamda nazorat qilish uchun

simobli, dinometrik, raqamli va boshqa prinsiplar asosida tuzilgan, haroratni

o‘lchash asboblari ishlatiladi. Haroratni o'lchash asboblari ishlab chiqarishda,

uy xo‘jaligida, issiqxonalarda, tibbiyot va boshqa sohalarda ko‘p ishlatiladi.

Ishlatilish o‘rni hamda vaqt o‘tishi bilan o‘lchash asboblari eskirib boradi.

Bulardan tashqari, ayniqsa, electron o‘lchash asboblari, elementlari, juftmetrlari

o'zgarishi, resistor qarshiligi, kondensator sig‘imi, g‘altak induktivgi hamda bu

asboblarga tashqi muhit (harorat, namlik, magnit maydonlari) ta’siri natijasida

o‘lchash xatoligi kelib chiqadi. Asboblarning xatolik bilan o‘lchashi ishlab

chiqarilayotgan mahsulotlar, dori- darmonlarning sifatiga juda katta ta’sir

qiladi.

Ob’yektlarning haroratini o‘lchash uchun turli sensorlardan foydalaniladi.

Harorat sensorlarining turlariga qarab ularning o'lchash oraliqlari diapazonlari), O‘lchash aniqliklari (xatoliklari), harorat koeffitsiyentlari,

issiqlik o'tkazish inersiyalari har xildir. Haroratni o'lchash sensorlar,

termorezistorlar, termojuftlarning konstruksiyalari, ishlashi va tuzilish

prinsiplari, asosiy xarakteristikalari to‘g‘risidagi to‘liq ma’lumotlarni [1, 2, 3]

adabiyotlardan olishingiz mumkin.

11.1-rasm.Haroratni o'lchash asboblari xatoligini tadqiq qiluvchi

qurilmaning prinspial sxemasi.

Sensorlarni, termorezistorlarni o‘lchash aniqligi ularning qarshiliklarini

chiziqli o'zgarishiga bog‘liqdir.

Ishlatish davomida va vaqt o'tishi hamda tashqi muhitning o'zgarishi

natijasida (harorat, namlik, magnit maydonlarini ko'rsatilgan normadan

o'zgarishi natijasida) bu o'zgartirgichlarning parametrlari pasportda

ko'rsatilgandan farq qiladi. Shu farqlarni aniqlash turli usullar vositasida

amalga oshirilishi mumkin:

-

o'lchash;

-

-

(KSM1, KSM2, KSM3, KSM4) bilan o'lchash usullari ishlatiladi.

Bulardan tashqari harorat sensorlarining aniqlik darajasini baholash uchun obyektning haroratini bir paytda ham na’munaviy termometrlar, ham ishchi

termometrlar orqali o'lchash kerak va ularning ko'rsatishlarini taqqoslab,

harorat sensorlarining o'lchash aniqligini baholash mumkin.

Haroratni o'lchash natijalari absolute xatolik, nisbiy xatolik va keltirilgan

xatoliklar bilan baholanadi. Bu yerda, na’munaviy termometrning ko'rsatishini

haroratning haqiqiy qiymati AH deb olsak, ishchi termometrning ko'rsatishini

o'lchangan qiymat AT deb olamiz. U holda, absolute xatolik (∆) obyektning

haroratini haqiqiy qiymati bilan o'lchash xatoligi orasidagi ayirmaga teng

bo'ladi:

Δ =AN—AT.

(11.1)

Avrim hollarda o'lchash xatoligi manfiy ishorali bo'lishi mumkin, shuning

uchun (13. l)ni quyidagicha yozish mumkin:

Nisbiy xatolik absolute xatolikni foiz hisobida o'lchash xatoligiga nisbati

bilan aniqlanadi:

δ=Δ/ AT

(11.2)

Keltirilgan xatolik absolute xatolikni foiz hisobida o'lchash asbob

shkalasining nominal ko'rsatkichiga nisbatan aniqlanadi:

у=Δ / An*100. (11.3)

bunda: An - shkalaning nominal ko'rsatkichi.

Laboratoriya qurilmasining tuzilishi

Harorat sensorlarining aniqligini tadqiq qiluvchi qurilmaning strukturasi va

prinsipial sxemalari 11.1-11.2-rasmlarda keltirilgan. Qurilma ushbu bloklardan

tashkil topgan: nazorat obyekti (NO); birlamchi o'zgartirgich (B0‘);

kuchaytirgich (K); analog-raqamli o'zgartirgich (ARO‘) va qayd qiluvchi

raqamli qurilma-displey (RQ). Bu yerda nazorat obyektiga: qizdiruvchi element

(QE), namunali simobli termometr hamda termorezistor (TSP) o'rnatilgan.

Tajriba stendini ishga tushirish uchun qurilma tumbler (T) va saqlagich FU

bilan jihozlangan (11.1-rasm).

Harorat sensorlarining aniqligini tadqiq qiluvchi qurilmaning prinspial sxemasi 11.2-rasmda keltirilgan. Bu yerda haroratning o'zgarishini tokka

(kuchlanish) aylantirish uchun birlamchi o‘zgartirgich vazifasida ko'prik

sxemasidan foydalanilgan. Ko‘prik sxemasining chiqishidagi kuchlanishni

ko'paytirish uchun DAI operatsion kuchaytirgichi ishlatilgan. O‘lchanayotgan

kuchlanish (haroratni) raqamli ko'rinishda olish uchun DA2, DA3, DA4

bloklaridan tuzilgan analog-raqamli o‘zgartirgichdan foydalanilgan. Analograqamli o‘zgartirgichdan DA2-jamg‘aruvchi elementi (blok), CD- deshifratori

hamda RS-registorlaridan tashkil topgan. Qurilmaga uch razryadli raqamli qayd

qiluvchi display bloke o'rnatilgan.

Tajriba o'tkazish uchun nazorat obyektining zanjirini 220V li tarmoq

manbasiga va nazorat obyektining chiqishidagi sensorning chiqishini stendning

1-2 “Bx” kirishiga ulash kerak.

Eslatma._Stenddagi tumblerni faqatgina o'lchash paytida “Вкл” holatiga

o'tkazish kerak. Boshqa paytda “Откл” holatida bo’lishi shart.

Suyuq moddalar sathi o'zgarishini nazorat qiluvchi va xabarlovchi usullar

va sensorlar quyidagi turlarga bo‘linadi:

1.

2.

Kontaktli sensorlar va ularning ishlash prinsipi suyuqlik sathining berilgan

normadan o‘zgarishiga ko‘ra, mexanik kontaktning ulanishi va richagni

uzilishiga asoslangan. Masalan, qalqovuchli sensorlar [1-4].

Kontaktsiz sensorlar va usullarning ishlash prinsipi suyuqlik sathining

berilgan normadan o'zgarishiga ko'ra, elektr zanjirining induktivligi (L), sig'imi

(C), aktiv qarshiligi (R) kattaliklarining proporsional o'zgarishiga asoslangan.

Bu kattaliklarni o'zgartirish uchun lazer, oddiy yorug'lik nurlaridan foydalanish

usullari ham yo‘lga qo'yilgan. Bulardan tashqari, suyuqlik va sochiluvchan

jismlar sathi o'zgarishini nazorat qilish uchun ultra tovush chastotali

qurilmalardan foydalanish kengtarqalgan. Ultrtovushli o'lchovchi, xabarlovchqurilmalarning ishlash prinsipi nazorat qilinayotgan modda sathining berilgan

normadan o‘zgarishiga ko‘ra, uzatilgan ultratovush chastotaning amplitudasi

yoki fazasining o’zgarishiga asoslangan [4].

Stendningtuzilishi

Stendning oldi tomoniga maxsus chiqishlarda tajriba o'tkazish uchun qurilma

sxemasi, kerakli bloklarning kirish va chiqishlari chiqarilgan. Buyerda: “+” va

"-“ chiqishlari orqali qurilmaning ichidagi manba blokining kuchlanishi

tekshiriladi (manbaningkuchlanishi 23V); “Вых” “N” chiqishlarini, nasos

vazifasini bajaruvchi, mikromotorni ulash uchun ishlatish mumkin. “INU”

hamda “IVU” qayd qiluvchi lampalar orqali idishdagi suvning sathi “past

sathga” (INU) va idishdagi suvning sathi “yuqori sathga” (IVU) yetganligi qayd

etiladi. Qayta ulovchi tumbleri “Вкл” holatiga o‘tkazilsa, qurilmaga 220V

kuchlanish ulanadi, “Откл” holatiga o'tkazilsa, qurilmaga berilgan 220V

kuchlanish uziladi. Tarmoq lampasi–manba blokini ishlayotganligini (zanjirda

kuchlanish bor/yo‘qligini) bildiradi: Pr - saqlagich (предохранитель).

Idishdagi suv sathi o'zgarishini nazorat qilish va boshqarish uchun stendning

orqa tomonidan uchtasi m chiqqan va u simlar “0”, “N”, “V” qisqichli

elektrodlarga ulangan.

Qurilmaning tuzilish va ishlash prinsipi

Qurilmaning strukturali sxemasi 11.1-rasmda keltirilgan. Qurilma ushbu

bloklardan tashkil topgan. NO — nazorat ob’yekti;

SD – sath sensorlari; PSXB - past sathni xabarlovchi blok; YUSXB –yuqori

sathni xabarlovchi blok; BSN – stabillashgan kuchlanish manba bloki.

Nazorat obyektida har qanday suyuq mahsulot bo‘lishi mumkin. Sath

sensorlari (SD) orqali suyuqlikning pastki va yuqori sathlari to‘g‘risidagi

ma’lumotlarning sathlari o'zgarishini xabarlovchi PSXB va YUSXB bloklarga

uzatib beradi. PSXB, YUSXB bloklar suyuqliklarning past va yuqori sathlarini

normadan o‘zgarganligi to'g'risidagi xabarni operatorga qayd qiluvchi lampalar

orqali xabarlaydi. PSXB va YUSXB bloklar nazorat ob’yektidagi suyuqlikning sathi berilgan oraliqda (past va yuqori sathlar oralig‘ida) ushlab turish uchun

nasosni yoki elektromagnit klapanni ishga tushirish uchun boshqaruvchi signal

ishlab chiqaradi.

11.1-rasm. Obyekidagi suyuqlikning sathini nazorat qiluvchi va xabarlovchi

avtomatlashtirilgan qurilmaning strukturali sxemasi.

Ob’yektdagi suyuqlikning sathini o'zgarishini nazorat qiluvchi

avtomatlashtirilgan qurilmaning prinsipial sxemasi 11.2-rasmda keltirilgan.

Bu yerda idishdagi suyuklikning sathini o'zgarishini nazorat qilish uchun

uchta“0”, “N”,“ V” elektrodlari (plastinkalar)

11.2-rasm. Obyektdagi suyuqlik sathini o'zgarishini nazorat qiluvchi

(xabarlovchi) va avtomatlashtirilgan qurilmaning prinsipial sxemasi.

ishlatilgan. Ularning chiqishlari sim bilan sxemaning +23V kuchlanishiga,

VT1, VT2 tranzistorlarni bazalariga ulangan. Bu tranzistorlar elektron kalit

vazifalarini bajaradi va suyuqlikning sathini o'zgarishi to‘g‘risidagi xabarlarni SD1 va SD2 qayd qiluvchi lampalar orqali operatorga yetkazadi. Bu yerda SD1

lampasi orqali suyuqlikning pastki sathini o‘zgarganligini, SD2 lampasi orqali

esa suyuqlikning yuqorigi sathini o'zgarishi to‘g‘risida ma’lumot olamiz.

Qurilma ishlashi uchun 220V, vo=50 Hz kuchlanishni +23V ga o‘zgartiruvchi

stabillashgan manba blokidan foydalanilgan. Sxemadagi R1 va R2 relelar

idishdagi suyuqlikning sathini ko'rsatilgan oraliqda ushlab turish uchun nasosga

boshqaruvchi signal berish uchun ishlatilgan. Qurilmaning ishlash prinsipi

suyuqlik “0” va “N”, “V” elektrodlariga tekkanda +23V tokni manba va VT1,

VT3 tranzistorlarini orasidagi kuchlanishning o'zgarishiga asoslangan. Bu

yerda bazali tokning ortishi VTl, VT3 tranzistorlarining ochilishiga olib keladi.

Tajriba ishini o'tkazish uchun qo'shimcha suv solingan idish kerakb o'ladi.Moddalarning namligini o’lchash

Gazlar, suyuq muhit va qattiq jismlarning namligi kimyo oziq-ovqat,

metallurgiya, to‘qimachilik sanoatida va boshqa sanoat tarmoqlaridagi hamda

qurilishdagi ko'pgina texnologik jarayonlarning muhim ko‘rsatkichlaridan

hisoblanadi.

Har qanday qismda namlikning mavjudligi uning absalyut hamda nisbiy

namligi bilan xarakterlanadi.

Gazning absolut namligi deyilganda, normal sharoitlarda 1,0 m3 gaz

aralashmasidagi suv bug‘i massasi tushuniladi. Absolut namlikning birliklari

g/m3 yoki kg/m3.

Nisbiy namlik deyilganda, 1,0 m3 aralashmadagi suv bug‘i massasi (hajmi)

ning shu harorat 1,0 m3

aralashma massasiga nisbati tushuniladi. Nisbiy namlik

o'lchashsiz kattalik, ba’zan uni foizlarda ifodalanadi.

Materialdagi nam miqdorini miqdor jihatidan xarakterlash uchun ikkita

kattalik: nam saqlami va namlikdan foydalaniladi.

Namlik massasining absalyut quruq material massasiga nisbati nam saqlami0

M

H

c

H



1

(10.1.)

yoki

(10.2.)

Bunda, M - namlik; M0 –absalyut quruq material massasi; М,-nam material

massasi.

Qattiq jismlarning namligi deyilganda, jismdagi nam massasining nam

material massasiga nisbati tushuniladi va quyidagicha ifodalanadi:

(10.3)

Nam saqlamidan namlikka o‘tish va aksincha hollarda quyidagi nisbatdan

foydalaniladi:

H c = W ( 1 \ - W ) ,

(10.4)

Gaz namligini o'lchash usullariga psixrometrik, shudring nuqtasi,

gigrometrik (soribtsion), kondensatsion, spektrometrik, elektr-kimyoviy,

issiqlik o'tkazuvchanlik usullari kiradi. Bulardan birinchi uchtasi eng ko‘p

tarqalgan.

Suyuqliklarning namligini o'lchash uchun sig'imli, adsorbsion asboblar va

suyuqlikning namlikka aloqasi bor biror xossasini o‘lchaydigan asboblardan

foydalaniladi.

Qattiq va sochiluvchan jismlarning namligini o'lchash uchun bevosita va

bilvosita usullar qo‘llaniladi.

Quritish, ekstraksion va kimyoviy usullar bevosita o'lchash usullarining

ichida eng ko‘p tarqalganidir.

Konduktometrik, dielkometrik, o‘ta yuqori chastotali optik, yadroviy magnit

rezonansi, termovakuum, issiqlik fizikasi usullari bilvosita o'lchash usullariga

1.Havoning namligini tadqiq qilishni o'rganish uchun strukturali va prinsipial

sxemalar keltirilgan (10.1, 10.2-rasmlar).

2.Havoning namligini o'lchashni tadqiq qilish uchun namlikni o'lchovchi

sensorlardan hamda namlikning o'zgarishini unga proporsional bo'lgan

kuchlanishni o'lchovchi electron voltmeter yoki multimetrdan foydalanish

mumkin. Havoning namligining o‘zgarishini nazorat qilish uchun sxemada

KT1- KT2; KT3-KT4 nazorat nuqtalari mavjud. Qurilma stabillashtirilgan

manba blokiga ega. Havoning namligi to‘g‘risida voltmeter orqali ulangan

qiymatni taqqoslash uchun namlikni o'lchash asboblaridan foydalanish kerak.

Masalan: Geyger asbobi yoki psixrometrdan. Namlikni hosil qilish uchun

stakanga to'ldirilgan suv va qizdirgichdan foydalanish kerak.

Ishning vazifasi

1.Havo namligining o'zgarishini sezuvchi qurilmaning ishlashini tadqiq qilish

uchun namlikni sezuvchi sensorni namlik hosil qiluvchi idishga joylashtirib,

namlikning o'zgarishini qurilmaning (10.1-rasm) KT4-KT5 nuqtalarida raqamli

yoki shkalali voltmeter orqali o'lchang.

2.Bir paytning o'zida namlikning o'zgarishini psixrometr orqali hamMikroEHM ishlash paytida vaqt oralig’ini tashkil etish uchun har qanday

sanovchi mikrosxemalar ishlatilishi mumkin. Bu sanagichlar yo qo’shish, yo ayirish

rejimlarida ishlatiladi. Sanagichning kirish impul’slari vazifasining MP KIS taktli

generatorining sinxron signali yoki alohida generatorning impulslari bo’lishi

mumkin. KR 580 seriyali MP da vaqt oralig’ini tashkil etuvchi KR580VI53 taymer

mikrosxemasi ishlatildi.

Vaqt oralig’ini tashkil etuvchi taymer (KR580VI53).Vaqt oralig’i taymeri

programma orqali vaqt oralig’ini ishlab chiqadigan uchta kanalli

programalashtiriladigan taymer-schetchikdir. Bu taymerning uchta kanali

programmalashtiriladi va bir-biriga bog’liqsiz ishlaydi. Vaqt oraliqlari ikkilik va

ikkilik o’nlik kodi ko’rinishida programmali berilishi mumkun. Har bir kanalga

quyidagi oltita ishlash rejimlaridan bittasini berish mumkin:— vaqtincha to’xtatish xabarini oxirgi sonni sanagandan keyin berish rejimi;

— programmalashtiriladigan kutuvchi odnovibrator rejimini;

— taktli impulslar generatori rejimini;

— to’g’ri burchakli generator rejimini;

—programmali-boshqariladigan strob rejimini;

—sxemotexnik boshqariladigan strob rejimini.

Har bir kanalda vaqt oralig’ini tashkil qilish tashqi xabar orqali boshqariladi

(boshlanishi, to’xtashi yoki boshqatdan boshlanishi). Bu boshqarish xabari

ishlashga ruxsat berish degan kirishga beriladi. Sxemaning ishlash chastotasi 2

MGts ga teng bo’lgan tashqi generator xabarini takti bilan boshqariladi. MikroEHM

uchun KR580VI53 sxemasi kiritish/chiqarish yoki o’zgaruvchan xotira qurilmasi

kabi qabul qilinadi.

9.2.MAXSUS RELELAR. VAQT RELESI.

INDUKSION RELE, ELEKTOTERMIK RELE.

MAGNITLI BOSHQARILUVCHI KONTAKT

Nazariy qism

O’lchоv o’zgаrtgichi yoki dаtchik xаr kаndаy аvtоmаtik bоshqаrish

sistеmаsining аsоsiy tаrkibiy qismlаridаn biri bo’lib, nаzоrаt qilinаyotgаn

pаrаmеtrni qаbul qilish vа uni o’lchаsh hamdа sistеmаning kеyingi elеmеntigа

uzаtish uchun оsоn bo’lgаn bоshqа pаrаmеtrgаo’zgаrtirishgа xizmаt kilаdi.

Xаr qаndаy fizik tаbiаtgа egа bo’lgаn, nаzоrаt qilinаyotgаn pаrаmеtr dаtchiklаr

yordаmidа chiqishdа mеxаnik yoki elеktrik pаrаmеtrlаrgа аylаntirilishi mumkin.

Elеktr chiqishli dаtchiklаr mеxаnik dаtchiklаrgа nisbаtаn, mаsоfаdаn turib o’lchаsh,

chiqish signаlini kuchаytirish vа undаn bоshqаrishdа fоydаlanish оsоnligi, kаm

xаtоgа yo’l qo’yishligi kаbi аfzаlliklаrgа egа. Shuning uchun ushbu dаtchiklаr

ko’prоq qo’llаnishgа egа.

Аvtоmаtik bоshqаrish sistеmаlаridа ishlаtilаdigаn, bеvоsitа bоshqаruv

оb`еktlаridа o’rnаtilаdigаn elеktr dаtchiklаr pаrаmetrik vа gеnеrаtоrli dаtchiklаr guruxigа bo’linаdi. Pаrаmеtrik dаtchiklаr nаzоrаt qilinаyotgаn xаr qаndаy fizik

tаbiаtgа egа pаrаmеtrni elеktr zаnjirgа ulаngаn rеzistоr R, induktivlik L yoki sig’im

S qаrshiliklаridаn birini o’zgаrishigа аylаntirib bеrаdi. Оdаtdа bu elеmеntlаr

chiqishdа kuchlаnish hоsil bo’lаdigаn xаr hil o’lchоv sxеmаlаri (ko’prik,

pоtеnsiоmеtr, lоgоmеtr)gа ulаnаdi. Gеnеrаtоrli dаtchiklаr nаzоrаt qilinаyotgаn

pаrаmеtrni EYuK gа аylаntirib bеrаdi.

Pаrаmеtrik dаtchiklаr uchun tа`minlоvchi mаnbа kеrаk bo’lаdi, gеnеrаtоrli

dаtchiklаr uchun esа, u tаlаb etilmаydi. Xоzirgi pаytdа lаbоrаtоriyadа o’tkаzilаdigаn tеkshiruv ishlаridа, ishlаb chiqаrishdаgi аvtоmаtik qurilmаlаrdа bir-biridаn

ishlаtilishi, kоnstruksiyasi vа ish prinsipi bilаn fаrqlаnаdigаn turli-tumаn dаtchiklаr

ishlаtilаdi.

Eng ko’p tаrqalgаn pаrаmеtrik dаtchiklаr:

a) оulаrdа nаzоrаt qilinayotgan parametr (mаsаlаn siljish) аktiv qаrshilik

o’zgаrishigа аylаntirilаdi;

b) tеrmоqаrshilik dаtchiklаri (qаrshilik tеrmоmеtrlаri) - harоrаt o’zgаrishini elеktr o’tkаzgich (sim) yoki yarimo’tkаzgich qаrshiligining o’zgаrishigа

аylаntirib bеrаdi;

v) tеnzоmеtrik (simli) dаtchiklаr - mеxаnik dеfоrmаsiyani sim yoki

yarimo’tkаzgich qаrshiligining o’zgаrishigа аylаntirаdi;

g) induktiv dаtchiklаrning ish prinsipi po’lаt yakоr siljigаndа simli

g’аltаkning induktiv qаrshiligi o’zgаrishigа аsоslаngаn;

d) sig’im dаtchiklаrining

ish prinsipi

siljishlаr sоdir bo’lgаndа

kоndеnsаtоr sig’imining o’zgаrishigа аsоslаgаgn;

е)fоtоelеktrik (fоtоrеzistоr) dаtchiklаrning ish prinsipi yorug’lik оqimi

Elektron vaqt relesiElektron Vaqt Relesi (EVR) ishlash prinsipi Kondensatorni zaryadni uzoq

vaqt davomida saqlashiga asoslangan.

EVR ni asosiy qismlari:

- Kondensator C1

- Razryadlanish zanjiri (RZ) R2,R1

- Elektron kalit (EK) R3,R4,T1,T2,Q1

EVR ni S1 (pusk knopkasi) bosiladi, bunda S1 kontaktlari orqali C1 ni

zaryadlaydi va qisqa vaqt ichida C1 dagi kuchlanish E1 kuchlanishiga teng bo’ladi

(grafigdagi A nuqta). S1 qo’yib yuboriladi va C1 dagi tok EK R3 qarshiligi orqali

T1, T2 tranzistorlariga beriladi va tranzistorlar ochiladi, natijada Q1 rele ishga

tushadi va kontaktlari bilan D1 svetodiodni manbaaga ulaydi (D1 ni yonishi EVR

ishga tushganligini bildiradi). Shu bilan birga C1 dagi tok RZ ni R1, R2 qarshiliklari

orqali razryadlana boshlaydi va C1 dagi kuchlanish o’zgaruvchan qarshilik R1 ni

qiymatiga (vaqt bo’yicha) proporsional ravishga pasaya boshlaydi (, ya’ni R1

qiymati qancha kichik bo’lsa C1 razryadlanish vaqti shuncha tez bo’ladi va

aksincha). C1 dagi kuchlanish ma’lum bir qiymatida (grafigdagi P nuqta) Q1 rele

o’z kontaktlarini qo’yib yuboradi va D1 ni manbaadan uzadi (D1 ni o’chishi EVR

ishdan to’xtaganini bildiradi).Sigim qаrshilikli siljish dаtchiklаri. Sig’im dаtchigi ikkitа plаstinkаdаn

tаshkil tоpgаn kоndеnsаtоr bo’lib, plаstinkаlаrdаn biri xаrаkаtlаnuvchi bo’lаdi

(6.2а-rаsm).Kirish signаli R tа`siridа xаrаkаtlаnuvchi plаstinа siljiydi.Nаtijаdа

plаstinаlаr оrаsidаgi mаsоfа 5 vа kоndеnsаtоr sig’imi S o’zgаrаdi. Yassi

kоndеnsаtоrning sig’imi quyidаgi ifоdаdаn аniqlаnаdi:

s-muxitning dielеktrik kirishuvchаnligi;

Ya-plаstinаlаr yuzаsi;

s-kоndеnsаtоr plаstinаlаri оrаsidаgi mаsоfа.

Kоndеnsаtоr sig’imining plаstinkаlаr оrаsidаgi mаsоfаgа bоg’liqligi tаvsifi (6.2

b-rаsm) to’g’ri chiziqli emаs. Kоndеnsаtоr sig’imi S o’zgаrgаndа

dаtchikning sig’im qаrshiligi xs–o’zgаrаdi(if- tоk chаstоtаsi).

9.3 – laboratoriya ishi

ELEKTRON VA ELEKTROPNEVMATIK VAQT

RELELARINING ISHLASH XATOLIGINI ANIQLASH

1. Ishdan maqsad: Elektron va elektropnevmatik vaqt relelarining tuzilishi va

ishlashini o’rganish, ularning ishlash xatoliklarini aniqlash.

2. Qo’llaniladigan jihozlar: Elektron va elektropnevmatik vaqt relelarining

ishlash xatoliklarini aniqlovchi laboratoriya qurilmasi.

Umumiy ma’lumotlar

Ishlabchiqarishjarayonlariniavtomatlashtirishdako’pinchajarayonlarniboshlashv

ato’xtatishvaqtinibirmunchaushlabturishgato’g’rikeladi,

ya’nikuchlanishberilgandayokiuzilgandankeyinrelekontaktlarima’lumbirrostlanadi

ganvaqtdaulanishiyokiuzilishikerakbo’ladi. Bunday relelar vaqt relelari deyiladi.

Yuqori quvvatli sinxron elektr yuritgichni yurgizib yuborish uchun vaqt

relesining qo’llanilishi bunga misol bo’la oladi. Bunda saqlagichlar (predoxranitel)

orqali ishchi tokidan 5...7 marotaba katta bo’lgan yurgizib yuboruvchi tok o’tadi.

Saqlagichlar esa ishchi tokidan 2...3 barobar ortiq tokka mo’ljallangan. Shuning uchun elektr yuritgich yurgizib yuborilganda saqlagichlar kuyib ketmasligi uchun

elektr zanjir yurgizib yuboruvchi vaqt relesi kontaktlari bilan ulanadi. Yana bir misol

hisoblash qurilmasida vaqt relesi sikl (jarayon) vaqtini to’g’ri tanlashda, qurilma

elementlari ishining ketma-ketligini ta’minlash uchun qo’llaniladi. Vaqt relelarining

turlari juda ko’p. Ishlash prinsipiga ko’ra ular mexanik, elektromexanik,

elektropnevmatik, elektron, fotoelementli va boshqa turlarga bo’linadi. Ushbu

laboratoriya ishida ana shulardan ikki xili o’rganiladi.

Elektron vaqt relesining ishlashi. Elektron vaqt relesi (2.1-rasm) o’zgaruvchan

tok manbaidan transformator Tr va diod D orqali kelayotgan tok bilan ta’minlanadi.

Bu yerda kondensator C2 pulsatsiyalangan kuchlanishni tekislaydi va tranzistorlar

almashlab ulash rejimida ishlab, tranzistorning kirishidagi kuchlanish 2V ga

yetganda rele R ning ishlab ketishini ta’minlaydi. Relening ishlab ketish vaqti

kondensator C1 ning, tranzistor VT1 ning emitterli o’tishi va qarshiliklar orqali

zaryadsizlanishi bilan bog’liq bo’ladi. R3 qarshilikni o’zgartirish orqali kerakli

ishlab ketish vaqtini qo’yish mumkin.

Boshlang’ich paytda o’chirgichning kontaktlari ochiq bo’lib, kondensator C1 da

kuchlanish 0 ga teng, ikkala tranzistor yopiqdir, rele g’altagidan tok o’tmaydi. K

kalitning qisqa muddatga ulanishi natijasida kondensator C1 zaryadlanadi va darhol

zaryadsizlana boshlaydi.

9.2-rasm. Elektron vaqt relesi elektr prinsipial sxemasi

Kalitning ulangandan to kondensator 2V kuchlanishgacha zaryadlanganiga

qadar rele ulangan holda qoladi va kondensator zaryadsizlana boshlagach, kuchlanish 2V dan kamaygandan keyin rele uziladi. Kalit ulangandan to rele

uzilishigacha bo’lgan vaqtga relening ushlab turish vaqti deyiladi.

Elektropnevmatik vaqt relesining ishlashi(2.2-rasm). Chulg’amga kuchlanish

berilgach, hosil bo’lgan elektromagnit kuch (EMK)ning qiymati prujinaning

elastiklik qarshilik kuchini yengib, yakor 2 ni o’zak 1 ga tortadi va prujina 3 ning

cho’zilishiga olib keladi. O’z navbatida prujina kuchi ta’sirida silindr 4 da

joylashgan porshen 5 siljib, havoni silindrning chap qismidan o’ng qismiga hayday

boshlaydi va bu havo kanal bo’ylab drossel 7 orqali o’tadi. Drosselning holati

relening ishlab ketish vaqtini belgilaydi.Uning holatini o’zgartirib ishlab ketish

vaqtini turlicha qo’yish mumkin.Bu vaqt shtok 6 ning siljishi tufayli kontakt 8

ulanganda tugaydi.

9.3.-rasm. Elektropnevmatik vaqt relesi sxemasi

Yuqorida ko’rilgan rele konstruksiyalarida belgilangan vaqtni qay darajada aniq

ushlab turishni belgilovchi sabablar bor. Elektropnevmatik vaqt relelarida bular

porshen va drossel zichlagichlarining ahvoli, havo harorati, prujina parametrlari va

chulg’am kuchlanishlarining xatoliklaridir. Elektron vaqt relelarida esa kuchlanish

berilishining va tranzistor parametrlarining o’zgarishi. Bu sabablar ushlab turish

vaqtining belgilangan va ayni qiymatlari orasida farq - xatolik hosil qiladi.

Laboratoriya qurilmasining tuzilishi. Laboratoriya qurilmasi elektron va

elektropnevmatik vaqt relelari o’rnatilgan stenddan iborat. Qurilmani elektr

manbaiga ulash uchun PK1 ulagichi, o’lchash uchun PK2 ulagichi xizmat qiladi.Relelarning ushlab turish vaqtlarini belgilash uchun qurilmada

elektrosekundomer o’rnatilgan.

Quyida keltirilgan formulalar yordamida vaqt relelari o’rnatilgan qurilmaning

ishlash xatoliklari aniqlanadi:

O’rtacha ushlab turish vaqti:

To’rt = t1 + t2 + t3... + ti/n , s.

bunda

n - o’lchashlar soni;

t1, t2,...ti - ushlab turish vaqtlari.

Rele qurilmasining ABTolyut xatoligi

t = tmax - tmin

tmax - maksimal ushlab turish vaqti, s;

tmin - minimal ushlab turish vaqti, s.

Relening nisbiy xatoligiElektromexanik relelari

Elektromexanik relelarining ishlash prinsipi bo‘yicha elektromagnit,

magnitoelektrik, elektrodinamik, induksion va issiqlik relelariga ajratsa bo‘ladi.

Avtomatikada eng ko‘p ishlatiladigan relelariga elektromagnit relelari kiradi.

Bu relelari toklarning turiga qarab o'zgarmas va o'zgaruvchan tok relelariga

bo'linadi. O‘zgarmas tok relelari neytral va qutblangan relelariga ajratiladi.

Neytral relelari uchun kirishiga beriladigan signalning qutblarini ahamiyati

yo'q. Reversiv statik xarakteristikaga ega bo'lgan qutbli relelari kirishiga

berilayotgan signalning qutbiga bog'liq holda ishlaydi.(7.1-d rasm).

O'zgarmas tok elektromagnit relelari

Elektromagnit neytral relelarining ishlash negizi harakatlanuvchi yakorli relening g'altagidan elektr toki o'tganda hosil qilgan magnit oqimining o'zaro

ta’siriga asoslangan. Elektromagnit relelari klapan turidagi aylanuvchi yakorli

(7.2-a rasm), solenoid turidagi tortiladigan yakorli (7.2-b rasm) va magnit orqali

boshqariladigan kontaktli (7.2-d rasm). Har xil turdagi elektromagnit relelari

uchun po'latli magnito‘zak tashkil topgan elektromagnit va g‘altak hamda

kontakt guruhlari va prujinalari umumiydir. Magnitli boshqariladigan kontaktli

relelarida yakor bo‘lmaydi. 7.2-a rasmda RPN turidagi relening asosiy

elementlari keltirilgan. Bu rasmda relening eskiz sxemasi va uning magnit

zanjiri keltirilgan. Har qanday relening asosiy qismlariga: magnito‘zak,

chulg‘amli g'altak va kontaktli sistema kiradi. RPN relening privodi yoki magnit

zanjiri

7.1-rasm.Releli elementlarning statik xarakteristikalari.

relening korpusini tashkil etuvchi yassi o'zakdan (1) hamda o‘zak bilan juftllel

joylashgan maxsus shakldagi yassi yakordan (2) tashkil topgan.

Magnit zanjiri yakor va o‘zak bilan ikkita joyi tegib (ulanib) turgan tayanch

nuqtasiga ega. Ulardan biri yakorning o‘zakka nisbatan aylanish imkoniyatiga

egadir. Ikkilamchisi ishchi ulanish lekimnoljoyi bo‘lib, yakor va o‘zak orasida ishchi oraliqni tashkil etadi. Relening o'zagi, yakori gisterezisi va o'rama

tokining yo'qotishi maqsadida kamaytirilgan past uglerodli po'latdan

tayyorlangan, zanglamasligi uchun esa nikel bilan qoplangan. O‘zakka to‘g‘ri

burchak shakldagi relening chulg'amlari uchun karkas tashkil qiluvchi ikkita

getenaksli chekkalar o'rnatilgan. Relening chulg'amlari laklangan qog'oz bilan

izolyatsiyalanadi. Chulg'amli simlar sifatida PEL markali emallangan mis sim

ishlatiladi (diametri 0,05 mm dan 0,2 mm gacha va undan yo‘g‘onroq bo'lgan

emallangan sim).

RPN, RKN, RGTG bitta, ikkita va uchta chulg'amli bo'lishi mumkin.

Elektromagnit releni bajaruvchi qismini kontaktli sistemasi yassi

prujinalarning yig'indisidan tashkil topgan bo'lib, ularning har birining bir

tomonlarining oxirlariga kontaktli qutblar mahkamlangan.

Kontaktlar erroziyaga va korroziyaga chidamli bo'lgan yuqori elektr

o'tkazuvchanlik xususiyatiga va yuqori mexanik chidamlikka ega bo'lgan

materiallardan tayyorlangan.

Masalan:

-

oddiy 0,4 A tok relelari uchun kumush;

-

-

Relening chulg'amiga kuchlanish berganda yakor o'zakka

tortiladi va prujinaning surilishini ta’minlaydi. Ana shunda, kontaktlar birbiriga ma’lum bosimda qisiladi. Bu qisilishlarni kontaktning bosimi deyiladi va

normal relelar uchun (20-25)g ni tashkil etadi. Kontaktlarning elektrik

qarshiliklari kontaktning bosimlariga bog'liqdir. Kontaktlarning qarshiliklari

0,01 Q dan 0,1 Q gacha o'zgaradi.

Alohida kontaktli prujinalardan asosiy elementar kontaktli guruhlar:

ulanishga/ochilishga va qayta ulanishga tashkil etiladi. Har bir kontaktli

guruhda beshtagacha ulanish/ochilish imkoniyatiga ega bo'lgan kontaktli

prujinalar bo'lishi mumkin.

RPN, RKN, RPG va boshqa relelarida uchtagacha bo'lgan kontaktli guruhlar bo'lishi mumkin. Kontaktli sistemani ishchi holatga keltirish uchun relening

chulg'amini elektr zanjiriga ulash kerak. Ana shunda, relening yakori yakorning

yurishi degan masofaga siljib, o'zakka tortiladi. Yakor bilan birgalikda

plastmassali ko‘prik siljiydi va prujinalarni ulanishini/ochilishini boshqaradi.

7.2- Rasm. Elektromagnit relelar: a-yakori aylanuvchi; b-yakori tortiluvchi;

e-ulanuvchi (KM1) ajratuvchi (KM2) kontaktli relelarning elektrik

sxemalari.

7.2-rasmda

ulanish uchun bitta kontaktli guruhli rele keltirilgan. Yakorning

oxirida, o'zakka qaragan tomonida, ajratuvchi plastinka (3) signali o‘rnatiladi.

Bu plastinka magnitsiz materialdan (latundan) yasaladi va rele ishlagan paytda

qolgan magnitlanish natijasida yakorning o'zakka yopishib qolmasligi uchun

ishlatiladi. RPN, RKN, RPG relelarining remontsiz, sozlashsiz ishlash muddati

10 min. qayta ulashga yetadi.

Yakori harakatlanuvchi elektromagnit relening ishlashi (7.2-a rasm).

Chulg‘amning Ukz kirishiga kuchlanish (signal) berilsa, relening g'altagida hosil

bo'lgan tok magnito'zakda harakatlanuvchi yakorni magnitlaydigan magnit

maydon hosil qiladi. Bu yerda hosil bo'ladigan elektromagnit kuchlari

prujinalarning tortishini yengib, yakorni aylantirib yoki tortib kontaktlarning

ulanishini/ochilishini ta’minlaydi. Relening yakori elektromagnit kuchi tortilish kuchi) (Hc) orqali harakatlanayotganda, ish elektromagnitning magnit

maydonida zahiralangan energiya hisobiga bajariladi.

Relening g'altagini o‘zgarmas kuchlanishga ulaganda elektr tenglik

tenglamasi quyidagi ko‘rinishda bo'ladi:

U=i∙R+W∙(dФ/dt) (7.1)

bunda, U, i - relening g‘altagidagi kuchlanish va tok;

R, W - g‘altakning qarshiligi va o‘ramlar soni;

Ф- relening magnito‘zakidagi magnit oqimi.

(7.1) formulaga o‘zgartirishlar kiritib, rele yakorining tortish kuchi (Fc) ni

quyidagicha yozish mumkin:

Fc=Фb2

/2μ0∙ S, yoki Fс=Bb2∙S/2μ0, (7.2)

bunda: Фb, Bb - yakor va o'zakning havo oralig'idagi magnit oqimi va

induksiyasi, W b va T da olingan.

7.3-

rasmda elektromagnit relelarining statik tortish xarakteristikasi

keltirilgan.

Bunda: 1- nazariy xarakteristika i∙ 𝑊 = const bo'lganda;

7.3-rasm. Elektromagnitli relelarning xarakteristikalari: a - statik tortish (1, 2) va

mexanik (3); b - releni o'chirib/ yoqqanda relening g‘altagidagi tokning o‘zgarishi.

2- klapanli rele uchun ishchi qismida (𝛿0-𝛿k qismlari), haqiqiy tortish

xarakteristikasi;

3- relening mexanik xarakteristikasi.Bu grafikdan shunday xulosa chiqarish mumkinki, relening tortish statik

xarakteristikasi, Fc=φ(δ) relening ishchi oralig‘i va o‘zagining hamma

oraliqlarida Fc tortish kuchi, orqaga qaytaradigan va kontaktlarning

prujinalarini mexanik kuchlarining qarshiliklarini yig‘indisidan katta bo’lishi

kerak (3-grafik).

O‘zgarmas tok elektromagnit relening ishlash dinamikasini 7.3-b rasmdan

tahlil qilish mumkin. Relening ishlash jarayoni ikkita bosqichdan tashkil

topgan: yakorni qo‘zg‘atish va harakati, ya’ni ishlash jarayoni ttr qo‘zg‘alish va

tDV harakatdan tashkil topgan:

tsrb=ttr+tdv (7.3)

Bu bosqichda g‘altakka berilgan kuchlanish natijasida hosil bo‘lgan magnit

maydoni elektromagnit tortish kuchi Fc relening prujinalarini mexanik kuchini

yengishga yetadi, lekin yakor hali qo‘zg‘almaydi, g‘altakning induktiv

qarshiligi o‘zgarmaydi.

Ikkinchi bosqich (relening ishlash jarayonida yakor harakatga keladi)

harakatlanuvchi yakor va o‘zakning ishchi oralig'i kamayadi. Natijada

g’altakning induktiv qarshiligi ko'payadi, bu esa chulg'amdagi tokning

kamayishiga olib keladi (7.3-b rasm). Yakor o‘zakka tortilgandan keyin

induktiv qarshilik o‘zgarmaydi, tok esa ko'payib boradi (“bc” qismi).

Relening kirishidan kuchlanishni olgandan keyin tok kamayib boradi (“ac”

qismi) va tortish kuchi Fe kamayadi. Yakor va o‘zak oralig‘idagi masofa

oshgandan keyin induktiv qarshilik kamayadi va natijada tok ortadi

(“ef”qismi), keyin esa tok eksponensial qonun asosida kamayib boradi. Yakor

butkul ajraladi (harakatdan to‘xtaydi).

Grafikdan ko‘rinib turibdiki, relening qo'yib yuborish toki ham ikki

qismdan tashkil topgan:

tq.yu=ttr+tdv (7Kerak paytlarda relelarining ishlash va qo'yib yuborish vaqtlarini (tish., tq.yu.)

har xil sxemalar orqali qo‘shimcha chulg‘am, qarshilik, sig’im va diodlar ulab

o‘zgartirish mumkin.

Kontaktlari magnitli boshqariladigan relelar - “gerkonlar”

Magnitli boshqariladigan kontaktlar yoki boshqacha aytganda, “gerkonlar”

(kontaktlari germetizatsiyalangan) (7.4-a-e rasmlar) inert gaz bilan to‘ldirilgan

shishali ampula ko‘rinishiga ega, bunga yupqa qayishqoq ferromagnitli

plastinkalar kavsharlangan. Bu plastinkalar bir vaqtning o‘zida kontaktlar

vazifasini va magnito‘zakning bir qismini tashkil etadi.

Relening kirishiga signal berganda g'altakdan o‘tuvchi tok g'altakning ichida

ferromagnitli plastinkalar bo‘yicha ulanadigan magnit oqimini paydo qiladi.

Plastinkalar qarama-qarshi ishora bilan magnitlanadi. Natijada ferromagnitli

plastinkalarning oralig‘idagi havoda tortilish kuchi paydo bo‘ladi. Bu tortilish

kuchi plastinkaning qayishqoqlik (elastiklik) kuchini yengib, kontaktlarni

ulaydi va gerkonning chiqishida signal paydo qiladi (7.4-a rasm). Kirish signali

olib tashlanganda tok va magnit oqimi nolgacha kamayadi hamda

kontaktlarning plastinkalari boshlang‘ich holatga keladi. Kontaktlarning

o‘tkazish qarshiligini kamaytirish uchun plastinkalar kontaktlarining yuziga

kumush, tilla yoki boshqa nodir metallardan qatlam surkaladi. Bu qatlam

kontaktlarning yopishib qolmasligiga yo‘l qo‘ymaslik uchun magnitsiz qatlam

(qistirma) vazifasini bajaradi.

7.4-rasm. Kontaktlari magnitli boshqariladigan relelar.Ampulani azot, argon, geliy kabi inert gaz bilan to'ldirish yoki ampulada

vakuumni yaratish, kontaktlarni germetizat- siyalash hamda nodir metallami

ishlatish gerkonli relelarining yuqori sifatini ta’minlaydi. Gerkonlar

buzilmasdan 106-109marta qayta ulanishi mumkin. Kontaktlari orasidagi masofa

kichkina (oz) va inersiyasi kam bo‘lganligi sababli ishlash tezligi nisbatan

kattadir (tish=(0,5-2) ms).

Sanoatda har xil turdagi kontaktlari magnitli boshqariladigan gerkonlar

(КЕМ, MKV, MK va boshqalar) ishlab chiqarilmoqda. G'altakning ichida bir

necha gerkonlar bo'lishi mumkin (7.4-e rasm). Gerkonlami o‘zgarmas magnit

orqali boshqarish mumkin. Sanoatda ishlab chiqariladigan magnitli

boshqariladigan kontaktli turdagi gerkonlaming ishlashini magnit harakatining

kuchi (IW)srb=(25-250)A, chiqish toklari (0,5-1,0) A qiymatiga yetadi, chiqish

kuchlanishi esa (30-60)V va undan ko'proq bo'lishi mumkin. Kontaktlar

orasidagi masofa (50-500) mm. Gerkonlar ham relelar bajaradigan vazifalarni

bajaradi.

Elektromagnit qutblangan relelar

Qutblangan relelar o'zgarmas tok elektromagnit relelarining ayrim turiga

kiradi hamda kirish signalining kattaligi ishorasiga bog'liq holda ishlaydi. Bu

relelarning magnit zanjirlarida Фрishchi oqim bilan yana maxsus qo'shimcha

magnitlaydigan (qutblaydigan) Фпmagnit oqimi ta’sir etadi.

Qutblangan relelari magnito'zakning tuzilish konstruksiyasi, chulg'amlar soni

va qutblangan oqimning manbasi bilan farqlanadi. 7.5-rasmda differentsial

magnit sistemali qutblangan relening qurilmasi ko‘rsatilgan. Bunda:

1,1' — g‘altakning chulg‘amlari; 2 — o‘zgarmas magnit; 3 — magnito‘zak;

4,4' — chiqish kontaktlari; 5 — yakor; Фrо— ishchi magnit oqimi; Фn—

o‘zgarmas magnit maydoni hosil qilgan qutblangan magnit oqimi; Фv1, Фv2 va

Фv magnit oqimidan hosil bo‘lgan magnit oqimlari; 𝛿1, 𝛿2 - yakor va kontaktlar

orasidagi masofa.

Qutblangan relening ishlash negizi shunga asoslanganki, ya’ni

chulg‘amlarning kirishiga “+” va “-“ ishorali signal yetarlicha berilganda (7.5-rasm) o‘zgarmas magnit, yakor va o‘zak magnito‘zak zanjirini tashkil etadi va

bu magnito‘zakdan Фrо, Фp1magnit oqimlar o‘tib, relening yakorini qo‘zg‘atadi

va yakor 4-kontaktni ulab beradi. Agarda g‘altakning chulg‘amlariga

berilayotgan signalning qutblari (ishorasi) o'zgartirilsa, relening yakori ishlab

4'-kontaktni ulaydi. Qutblangan relening ishlashi to‘g‘risidagi batafsil

ma’lumotni [7] (Н.Како, Я.Енане. ДатчикиимикроЭВМ: пер. c япон.

Л.: “Энергоатомиздат”, Ленинградотд-е, 1986.) dan olishingiz

7.5-rasm.Qutbli rele

O'zgaruvchan tok elektromagnit relelari

Tuzilishi va ishlash negizi bo‘yicha o‘zgaruvchan tok elektromagnit relelari

o‘zgarmas tok elektromagnit relesiga o‘xshash. Tokning o‘zgaruvchan

ekanligiga qaramasdan yakorga ta’sir etuvchi elektromagnit kuchining

yo‘nalishi o‘zgarmaydi [Fe=(i∙W)2

] va yakorning surilishini, ya’ni relening

ishlashini ta’minlaydi. Relening ferromagnitli o‘zagi to'yingan bo'lsa, u holda

sinusli kuchlanishda relening g‘altagidagi tok ham sinusli bo‘ladi.

Agar

Xkat=WL>>Rkat (7.5)

bo’lsa

I= U/Z≈U/(ωL)(7.6)

chunki g‘altakning induktivligi

L≈W2μ0S/δin





S t

Фm

40 1 cos2

2

u holda, agarda Rmv »Rnc bo‘lsa

I=Uδ /(ωW 2μ0S) (7.8)

(7.8) formuladan kelib chiqadiki, agar Фs=0 va Rps =0 bo‘lsa, o‘zgaruvchan

tok relening g‘altagidagi tok yakor va o‘zakning orasidagi “5” masofaga

chiziqli bog'lanishga ega (7.6- b rasmdagi 1-to‘g‘ri chiziq). Haqiqiy bog'lanish

(7.6-b rasmdagi 2-to‘g‘ri chiziq) taxminiy analitik bog’lanishdan (7.8) farq

qiladi. Chunki δ-katta bo‘lsa, Фs magnit oqimining tarqalishi ta’sir qiladi, δ-

kichik bo'lsa, magnit o'zagining magnit qarshiligi ta’sir qiladi. Yakor va

o'zaklarning oralig'i juda katta bo'lsa, tok eng katta qiymatga teng bo'ladi.

Chunki g'altakning induktivligi kichik. Yakor harakat qilganda va δ

kamayganda L ko'payadi. Natijada 1-xarakteristikani kamaytirishga olib keladi.

O‘zgaruvchan elektromagnit relening Fc(δ) real tortilish xarakteristikasi 7.6-b

rasmdagi 3-chiziqda keltirilgan.

O‘zgaruvchan tok relening asosiy xususiyati magnit oqimining

o‘zgaruvchanligi (pulsatsiyasi). Bu relelarining kuchlanishlar manbalari sinusli

xarakterga ega bo‘lsa, magnit oqimlari ham sinusli bo’ladi (Фδ=Фm∙sin(𝜔𝑡)).

(7.2) formulaga asosan tortilish elektromagnit kuchi

(7.9)

Bu formuladan kelib chiqadiki, Fe=0 dan Fe=Fmaxgacha Fe ikkilangan

chastota bilan (7.6-b rasm, 1-chiziq) o‘zgaradi. Tortish kuchining tebranishi

yakor va kontaktlarning tebranishiga olib keladi. Yakor va kontaktlarning

tebranishini yo‘q qilish uchun qisqa tutashuvchi o‘ram (3) qo'llaniladi (7.6 -a

rasm). Bu o‘ram ferromagnitli o'zakning (4) ajratilgan qismiga joylashtiriladi.

Natijada g'altakning o'zgaruvchan Ф magnit oqimi Ф1 va Ф2 magnit oqimlariga

ajraladi. Qo'shimcha g'altak hosil qilgan Фkat magnit oqimi Ф2 magnit oqimini

Ѱ burchakka tebranishini kechiktiradi, natijada

ФI=Ф1+Фkat=Фml∙sin(ωt)

Shunday qilib, “𝛿” ishchi oraliqda ФI, va ФII oqimlar hosil qilgan

yakunlovchi elektromagnit tortish kuchi harakat qiladi:

Fe=(FmI/2)∙(1-cos(2ωt))=(Fmll/2)∙(1-cos2(ωt-ψ)) (7.12)

F2 - yakunlovchi tortish kuchi (7.6-d rasm, 2-chiziq) avvalgidek

o'zgaruvchan xarakterga egadir, lekin uning bir zumdagi (oniy) qiymati Femax

dan Femin gacha o‘zgaradi, lekinnolgacha pasaymaydi. Bu yerda tortish kuchi

qarama-qarshi bo'lgan mexanik kuchdan hamma vaqt oralig'ida katta bo'ladi.

7.6-rasm. O‘zgaruvchan tok elektromagnit rele (a) va uning

xarakteristikalari (b, d).

Shuning uchun ham o'zgaruvchan tok elektromagnit relening yakori, kontaktlari

tebranmaydi va mustahkam tortilib turadi.

Kontaktsiz kommutatsiyalar

Bu qurilmalar fotoelementlar va induktiv elementlar asosida tuzilgan bo‘lishi

mumkin. Bu qurilmalar sxemalarni katta chastotada kommutatsiya qilishda

kontaktli relega nisbatan sifati (ishlash mustahkamligi) yaxshidir. Induktiv

turidagi kontaktsiz kommutatsiyalar qurilmalar sifatida juftmetrik va

generatorli holat sensorlari keng tarqalgan. 7.7-rasmda kontaktsiz

kommutatsiya KVD, BK-turidagi generatorli induktiv holat senser prinsipial

negizli sxemasi keltirilgan. Bu kontaktsiz generatorli induktiv sensor VT1

tranzistori asosida tuzilgan yuqori chastotali generatordan, VT2, VTZ tranzistorlari negizida tuzilgan emmiterli takrorlagich-kuchaytirgichdan tashkil

topgan bo'lib, sxema +12 V kuchlanishli o'zgarmas tokdan ishlaydi.

Boshlang'ich holatda VT1 tranzistori asosida tuzilgan generator yuqori

chastota ishlab chiqaradi. Bu chastota UV1 yarimo'tkazgich diodi orqali VT2

tranzistorining bazasiga to‘g‘rilanib beriladi va VT2, VTZ tranzistorlarini berk

holatda ushlab turadi. Natijada VTZ tranzistorining chiqishida kuchlanish nolga

teng bo‘ladi.

Metall plastinkani baza va kollektor chulg'amlari orasidagi tirqishga

kiritganimizda, generatsiyani buzadigan teskari

7.7-rasm. Induktiv sensor asosidagi kontaktsiz yoquvchi/o‘chiruvchi

KVD, BK — turidagi kommutatsiya qurilmaning sxemasi.

bog'lanish koeffisienti kamayadi. Natijada chiqishdagi VTZ berk tranzistori

ochiladi. VTZ tranzistorining chiqishi rele yoki logik elementlarga ulangan

bo‘lsa, ularni ishlatadi. Bunday induktiv sensorni elektr zanjirlami

kommutatsiya prinsipidan tashqari qurilmalami aylantiruvchi qismlari,

motorlar, vallarining aylanish tezliklarini ham nazorat qilish, o‘lchash uchun

qo'llasa bo'ladi.Umumiy tushuncha, relelarning sinflari va asosiy xarakteristikalari

Avtomatikaning releli elementlariga kirishidagi kattalik bir tekisda

o'zgarganda chiqishidagi kattalik birdaniga o'zgaradiganholatga o‘tish

qobiliyatiga ega bo‘lgan elektromagnit ulagich. Relelari avtomatikada

boshqaruvchi vahimoya qiluvchi elementlar sifatida, raqamli sensorlar va

kuchaytirgich, signallarni ko‘paytiruvchi va logik elementlar vazifasida,

elektrik uskunalarda har xil texnologik jarayonlarni avtomatik boshqarish va

rostlashda ishlatiladi [1, 2, 3].

Relesining sinflari

Rele quyidagi kattaliklari va bajaradigan vazifalari bilansinflanadi:

—

noelektrik signal);

—

—

—

tok bo‘yicha, kuchlanish bo‘yicha, quvvat bo'yicha, chastota bo‘yicha, qarshilik

bo‘yicha va shunga o'xshash kattaliklar bo'yicha ishlovchi relelari);

-

changdan himoyalangan va germetizatsiyalangan).

Hozirgi zamon raqamli avtomatika sistemalarida kontaktli elektromexanik

relelari, magnitli, yarimo‘tkazgichli kontaktsiz relelari ishlatilmoqda.

Kontaktli relelarida chiqish kattaligining birdaniga o'zgarishiga chiqish

zanjirining ulanishi yoki uzilishi (ochilishi) natijasida erishiladi. Kontaktsiz

relelarida chiqish zanjirining R, L, S kattaliklarining birdaniga o‘zgarishi

natijasida erishiladi.

Relelarining asosiy xarakteristikalariga static va dinamik xarakteristikalar

kiradi.

Statik xarakteristika relesining chiqish kattaligi (U)ni kirish kattaligi (X) ga

bog'liqligini ifodalaydi. Relelarining statik xarakteristikalarining turlar

“y” chiqish kattaligi birdaniga o‘zgaradi. 6.1-a,b rasmlarda kirish signalining

ishorasiga farq qiladigan ikki pozitsiyali neytral relelarining xarakteristikalari

keltirilgan. Kirish signalining qiymati “0’’ dan “x” gacha o'zgarsa, (6.1-a rasm)

rele o'zining holatini o'zgartirmaydi. Kirish signalining qiymati “x” ga

yetganda, (ishlash juftmetri) “y” chiqish signali ymin dan ymax gacha birdaniga

o'zgaradi. Kirish signalini keyinchalik oshirish, chiqish signalini o'zgarishiga

ta’sir qilmaydi, ya’ni y=ymax=const. Kirish signali x>x2 dan x=x1gacha

o'zgarganda chiqish signali o'zgarmaydi, y=ymax . Kirish signali x1 qiymatiga

yetganda (qo‘yib yuborish juftmetri), chiqish signali ymax dan ymm gacha

birdaniga o'zgaradi.

Ikkita turg'un holatga ega bo'lgan ikki pozitsiyali releli qurilmalarning

xarakteristikalari 6.1-d rasmda keltirilgan. Kirish signalini olib tashlaganda

(x=0) rele avval ega bo'lgan (avval turgan) holatiga qaytadi. Bu bog’lanishning

(6.1- d rasm) boshqalaridan (6.1-a, b rasmlar) farqi uning reversli

xarakteristikasidadir, ya’ni kirish signalining ishorasi o'zgarsa, chiqish

signalining ham ishorasi o'zgaradi.

6.1- e. f rasmlarda sezgirsiz zonali uchta pozitsiyali releli elementlarning

xarakteristikalari keltirilgan. 6.1-e rasmda chiqish signalining kirish signaliga ta’sirining boshqacha ko'rinishi keltirilgan.

Elektromagnit relesining asosiy xarakteristikalariga yana:

-

-

-

-

-

-

-

-

Bunda:

Rish -rele ishlaganda g‘altak eng kam iste’mol qilgan quvvat;

Rchiq – chiqish zanjiridagi relesining kontakti ajraladigan katta tokni

manbaning iste’mol qiluvchi kuchlanishga ko'paytmasi;

Tto’l. ij. t. –relesining kirishiga boshqaruvchi signal berilgan vaqtdan boshlab,

relesining chiqishida signalning yo‘q bo‘lgunicha (kontaktlarini

ulanishi/uzilishi) ketgan vaqt;

tqo’y –relesining kirishiga berilgan boshqaruvchi signalni olgandan boshlab,

uning kontaktlarini ochishiga ketgan vaqt va yakorni qimirlashiga (ttr) hamda

harakatlanishiga ketgan vaqt (t d v ) ga tengdir, ya’ni

tqo’y = ttr + tdv

(6.1)

Kqay - relesining qo‘yib yuborish juftmetrlarining ishlash juftmetriga nisbatiga

tengdir, ya’ni

Kqay+Xo t 1 /Xsrb≤1

(6.2)

Кz a x - relesining g'altagini to'yingan qiymatidagi rejimini EYUK relesining

ishlagan tokdagi EYUKga nisbati, ya’ni

Kzax =I u s t ∙Wp /(Is r b ∙Wr) (6.3)

Ku - chiqish signalining maksimal qiymatini rele ishlagandagi kirish

signaliga nisbatidir, ya’niKu=Umax/Xsrb

(6.4)

Elektromagnit relesining yana boshqa xarakteristikalariga:

-

-

-

-

Laboratoriya qurilmasining tuzilishi

1.

o‘zgarmas tok relesining ulanish sxemasi keltirilgan (6.2-rasm). Stendda RPN-

60 turidagi o‘zgarmas tok rele o'rnatilgan.

2.

qismida kuchlanish “0” V dan 35 V gacha o‘zgaradigan o‘zgarmas tok manba

bloki joylashtirilgan.

(Vk i r ), “0” V dan “25” V gacha o‘zgartirib relening dinamik xarakteristikasini

oling. (Vs r; Is r); (Votkl ; Iotkl). Buning uchun Ub x (I b x ) qarshiligi orqali

o‘zgartiriladi.

2.

1)

o‘rnating.

2)

o'rganing.

3)

qiluvchi elektr sxemaning tuzilishini o‘rganing.

4)

5)

6) Elektromagnit relesining statik va dinamik xarakteristikalarini olish

uchun (0-50)V li voltmetrlar; (0-50) mA li milliampermetrlar kerak bo‘ladi.

Generatorlar turlari bo'yicha past chastotali, yuqori chastotali va o'ta yuqori

chastotali generatorlarga bo'linadi.

Ishlab chiqaradigan chastotalarining shakli bo'yicha: to'g'ri burchakli,

sinusoidal va maxsus shakldagi impuls signal ishlab chiqaruvchi generatorlarga

bo'linadi.

Ishlab chiqarish quvvati bo'yicha kam quvvatli, o'rta quvvatli va yuqori

quvvatli generatorlarga bo'linadi.

Qo'llanishi bo'yicha: o'qish uchun mo'ljallangan, ishlab chiqarish uchun

mo'ljallangan, tibbiyot sohasi uchun mo'ljallangan va boshqa generatorlar bo'ladi.

5.1-rasm.Generatorni chastota xarakteristikasini tadqiq

qilish qurilmasining strukturali qurilmasi.O‘qish, ya’ni laboratoriya o'tkazish uchun mo'ljallangan generator G3-53, G3-

34 past chastotali generator bo'lib, uning chastota diapazoni 0-20 kHz gacha. Chiqish

kuchlanishi (0-3) V oraliqda o'zgaradi. Chastotasini o'zgartirish uchun diapazonli

o'zgartiruvchi va aniq rostlovchi dastaklari bor. Generatorni signalidan foydalanish

uchun ikkita mustaqil chiqishlari bor. Chiqish kuchlanishlarini o'zgartirish uchun

juftli shkalali paketli kommutator va boshqarish organlari o'rnatilgan. Lampali,

tranzistorli generatorni va boshqa o'lchash asboblarini ishlatishdan oldin ularni

tarmoqqa ulagan dan keyin 5-10 daqiqa qizdirish zarur. Integral mikrosxemalardan

tuzilgan asboblarni esa 1-2 daqiqa qizdirish kifoya.

Laboratoriya qurilmasining tuzilishi

Laboratoriya o'tkazish uchun G3-53, G3-34 generatorlar, elektron chastota

o'lchagich stendi hamda o'zgaruvchan kuchlanishni o'lchovchi raqamli voltmeter

kerak bo'ladi.

Laboratoriya ishini bajarish tartibi

Generatorning chastota xarakteristikasini tadqiq qilish.

Generatorning chastota xarakteristikasini tadqiq qilish uchun:

Generatorni tarmoq zanjiriga ulang va tumblerni «Вкл» holatiga o'tkazing. Uni

5-10 daqiqa qizdiring.

Generatorni «подциапозон» dastagini x10 holatiga o'rnating. «chastota»

dastagi orqali generatorni chastota ko'rsatkichini 20 Hz holatga o'rnating.

Generatorning chiqish kuchlanishini 2 V ga keltiring. Buning uchun

«регулировкавыхода» dastagi orqali kuchlanishni ko'rsatuvchi voltmetrining

strelkasini «2» V holatiga o'rnating.

Stendning tumlerini «Вкл» holatiga o'tkazing. Bunda raqamli elektron chastota

sanagich «000000»ni yoki shunga yaqin qiymatni ko'rsatishi kerak.

Generatorning chiqishini stendning «Vx» kirishiga ulang. Raqamli chastota

sanagich generatorning chiqish chastotasi, ya’ni 20 Hz ni ko'rsatadi.

chiqishiga) o'zgaruvchan kuchlanishni o'lchaydigan raqamli asbobni ulang.

Multimer generatorningchiqish kuchlanishini ko'rsatadi.

7.Generatorning chastotasini o'zgartiruvchi «chastota» dastagi yoki

“poddiapozon” kommutatori orqali generatorning chastotasini 5.1-jadvalga qarab

o'zgartiring va ularning chiqish chastotasi kattaligi hamda chiqish kuchlanishlarini

jadvalga yozib boring. Tadqiqotni kamida 3 marta takrorlash kerak.

Generatorning chastota xarakteristikasini tadqiq etishda generatorning chiqish

kuchlanishini bir xil 2 V holatda ushlash kerak (o‘zgartirish kerakemas).

Hisobotning mazmuni

1. Laboratoriya ishining bayoni.

2. Laboratoriya qurilmasining sxemasi.

3. Fccho’=f(Fr)bog'liqlik grafigini keltiring.

4.UB =f(Ur)bog'liqlik grafigini keltiring.

5. Generator chastotasini o'rnatish xatoligini aniqlang.

Δ F=Fr–Fo’lch

E=(Δ F/Fdiap)∙100

6. Laboratoriyada qo'llanilgan asboblarning

turlari va ularning

xarakteristikalari.

kimyo, oziq-ovqat ishlab chiqarish sanoatlarida, qurilish materiallarini ishlab chiqarish

jarayonlarida harorat asosiy juftmetr hisoblanadi.

Haroratni o'lchashda ikkita harorat shkalasidan foydalaniladi: termodinamik Kelvin (K)

o'lchash birligi va xalqaro amaliyotdagi Selsiy (°C) gradusi o'lchov birligi bilan.

Selsiy gradusida ifodalangan haroratdan (t, °C) Kelvinda (T, K) ifodalangan haroratga o'tish

uchun ushbu formula xizmat qiladi:

T=(t+ 273.15)K.

(3.1)

Odatda, haroratni o'lchash uchun haroratga bog'liq holda va uni o'lchashga qulayligi bo'lgan

jismni qandaydir fizik xususiyatini o'zgarishidan foydalaniladi.

Harorat sensorlari

Termorezistorlarning uchta turi mavjud:

teskari xarakteristikali (haroratning oshishi bilan ularning qarshiliklari kamayadi);

to'g'ri xarakteristikali (harorat oshishi bilan ularning qarshiliklari ko'payadi);

Kritik xarakteristikali (haroratning qiymati ma’lum chegaraga yetganda qarshilik birdaniga

o‘zgaradi).

3.1-rasmda har bir turdagi termorezistorlar uchun qarshiliklarning haroratga bog‘liqligi

keltirilgan.

Odatda, harorat ta’sirida qarshilik birdaniga o‘zgaradi. Chiziqli o‘zgarish oralig'ini kengaytirish

uchun termorezistorga parallel yoki ketma-ket qarshiliklar ulanadi.

O‘lchash sohasida termojuftlar keng miqyosda qo’llaniladi. Ularda Zeebek effektidan

foydalaniladi: har xil jinsli metallarni kavsharlangan joyida EYUK paydo bo'ladi. Bu EYUK

kavsharlangan joy va uning chiqishlari orasidagi haroratni (taxminan) farqiga tengdoshdir. Harorat

sensorlarining sinflari va ulami qo‘llash oraliqlariga aynan misollar 3.1-jadvalda keltirilgan.

Bimetalli va dilatometrli haroratni o'lchash qurilmalarini ishlash negizi ikkita har xil metallni

chiziqli kengayishiga asoslangan. Harorat o'zgarishi bilan ularning bittasi ko‘proq, ikkinchisi esa

kamroq chiziqli kengayadi.

Chiziqli kengayish haroratga tengdosh ravishda o'zgaradi. Dilatometrli va bimetalli

termorezistorlar asosan xabarlash (signalizatsiya) vazifasini bajarish uchun ishlatiladi hamda

avtomatik rostlash sistemalarida qo’llaniladi. Bunday termometrlarning tuzilishlari 3.2-rasmda

keltirilgan.

Suyuqliklarning kengayishidan ishlaydigan termometrlar

Bu termometrlar haroratning o'zgarishini joylarning o‘zidagina o'lchashga mo‘ljallangan va

-90 dan +600 °C gacha oraliqdagi haroratning o'zgarishini o‘lchashi mumkin. Suyuqlikli

termometrlarning ishlash negizlari shishali berk idishga solingan suyuqlikning kengayishiga

asoslangan. Bu negizda tuzilgan termometrlarning konstruksiyasi shkalalidir va plastinkasi quyma

shkalalangan tayoqli termometr, kontaktli termometrlarga ajraladi.

2-ko’rsatkich, 3-prujina, 4-metalli kengayish sterjen); b - dilatometrli termosignalizator(1-metalli

kengayish sterjen, 3-prujina, 4-dastak, 5-sozlovch vint, 6-g’ilof); d - bimetalli termometr(1-

bimetallik plastinka, 3-shkala, 4-ko’rsatkich, 5-richk, 6-asos).

Suyuqliklar sifatida simob, toluol va kerosin ishlatiladi. Bunday termometrlarning

xatoliklari ±0,2 dan 10 °C gacha bo'lishi mumkin.

Shishali termometrlarning avzalliklari — ularni portlamaslik ehtiyotkorligidir.

Ular 600°C kattalikkacha bo'lgan haroratni o'lchashi va qo‘zg‘aluvchan hamda

qo‘zg‘almas kontaktlari orqali xabarlash yoki boshqarish uchun ishlatilishi mumkin.

Shishali termometrlarni qo‘zg‘almas kontaktlarini magnit orqali hohlagan shkalaga qo'yish

mumkin.

Manometrik termometrlar

Manometrik termometrlar gazlar, suyuqliklar va bug‘larning haroratini o'zgarishini uzluksiz

o'lchash uchun ishlatiladi. Ularning ishlash negizi harorat o'zgarsa, hajmli termometrning ishchi

jismining bosimini o'zgarishiga asoslangan. Manometrik termometr: termobalondan, kapillyar,

manometrik prujina, o'lchash qurilmasidan tuzilgan. U silindrik shakldagi po'lat yoki jezli balon

ko'rinishga ega bo'lib, inert gazlar, suyuqlik yoki bug' bilan to'ldirilgan bo'ladi. Gazli termometrlar

shkalasiz (TDG), ko'rsatuvchi (TPG) va o'zi yozadigan (TSG) turlarida bo'lishi mumkin. Gazli

termometrlarni o'lchash oraliqlari -50 dan +600°C. Gazning bosimini o'zgarishi haroratning (t2-t,)

o'zgarishiga teng:

ΔP=βP1(t2-t1) (3.2)

bunda: p — bosimning termik koeffitsiyenti;

P1 — haroratning o'zgarishigacha bo'lgan bosim;

t2-t1 — haroratning o'zgarishi.

Harorat sensorlarining sinflari va ularni qo'llash oraliqlari

Suyuqlikli termometrlar yuqori elektrli va yuqori pnevmatikali o'zgartirgichli TDJ-E va

TDJ-P turidagi unifikatsiyalangan shkalasiz ko'rinishida chiqarilgan. Suyuqli termometrlar kam -

50 dan +600°C oraliqda ishlaydi.

Qarshilik termometrlari

Qarshilik termometrlarining ishlash negizlari metall o'tkazgichlarning harorati o'zgarganda

o'zining elektrik qarshiligining o'zgartirish xususiyatiga asoslangan. Muhitga joylashtirilgan

o'tkazgich qarshiligining haroratga bog'liqligini biror-bir qurilma orqali o'lchab, muhit harorati

to'g'risida ma’lumot olish mumkin.

Qarshilik termometrining avval keltirilgan termometrlardan farqi shundaki, bu termometr

haroratni ko'rsatmaydi, aksincha u birlamchi o'zgartirgich vazifasini bajaradi. Qarshilik

termometri ikkilamchi elektr o‘lchash qurilma bilan birga ishlaydi va termometrning qarshiligini

o‘lchaydi va uning o'zgarishiga proporsional bo‘lgan qiymatni ko’rsatadi.

Termometrlarni yasash uchun fizik-kimyoviy xususiyati bo‘yicha eng qulay material sifatida

mis, nikel va platina ishlatiladi. Toza misli o‘tkazgichlar uchun qarshilik haroratining o'zgarishiga

bog‘liqligi quyidagi formula orqali ifodalanadiR1=R0(1+at) (3.3)

bunda: Rt- t haroratdagi qarshilik; R0 - 0°C dagi qarshilik; 𝛼— harorat koeffitsiyenti.

Platinali o'tkazgichlar uchun harorat noldan yuqori o‘zgarganda, bu ifoda quydagi formula

orqali ifodalanadi:

R1=R0 (1+At+Bt2) (3.4)

bunda: A, В— o‘zgarmas kattaliklar (A=3,9410 -3; B= 5,8 10-7).

Вning qiymati juda kichkina bo‘lganligi uchun platinali o‘tkazgichning harorat o'zgarishiga

bog‘liqligini chiziqli deb qabul qilish mumkin.

Sanoatda mis (TSM) va platina (TSP) simlaridan tayyorlangan standart termometrlar ishlab

chiqariladi. Mis va platinadan tashqari sezuvchi elementlar vazifasida volfram, reniy, molibden,

tantal, niobiy, metallari ishlatiladi. Qarshilik termometrlarining sezgir elementlari sifatida

yarimo‘tkazgichli va monokristalli materiallarni ham ishlatish mumkin.

Qarshilik termometrlari bilan birgalikda jamlamada ishlashi uchun avtomatik ko‘priklar

(автоматические мости) va logometrlar ishlatiladi.

Platinali qarshilik termometri (3.3-a rasm).

Bu termometr ruxsat berish shkalasiga qarab 200 dan + 1100°C gacha bo’lgan haroratlarni

o'lchash uchun ishlatiladi. Termometr sezuvchi elementdan (1) va himoya g'ilofidan (2) tashkil

topgan. Termometrning sezuvchi elementining chulg'ami platinali sim (3) (simning diametri 0,05-

0,07 mm) va u chekkalari tishli bo'lgan slyudali plastinka (4) ga o'ralgan.

а)

b)

3.3-rasm. Qarshilik termometrlarining konstruksiyalari.

Platinali sim bilan o'ralgan tishli plastinkani ikkita slyudali o'ram (2) bilan qoplaydi. Hamma

uchta plastinkani tasma (1) bilan рaket qilib mahkamlaydi. Sezuvchi elementni obyektning simi

bilan (5) birgalikda yupqa devorli alyuminiyli gilza (9) ga joylashtiriladi va u bilan himoya

g'ilofiga (II) joylashtiriladi. G'ilof (2) sezuvchi elementni muhitning agressiv ta’siridan

himoyalaydi hamda qarshilik termometriga yetarlicha mustahkamlik berish uchun kerak. G'ilof

tagi berk bo'lgan shtutserli (8) po'lat quvur ko'rinishidadir (shtutser (8) harakatlanuvchi yoki

harakatlanmaydigan kallakali bo'lishi mumkin). Sezuvchi elementning chulg'ami (platinali sim

(3)), firforli moslamalar bilan izolyatsiyalangan simlar (5) (platinali sim (3)) himoya g'ilofining

boshida joylashgan qisqichlar bilan ulangan.

Mis harorat termometri (3.3-b rasm) -200 dan +200°C gacha bo'lgan haroratni o'lchash

uchun ishlatiladi. U ham sezuvchi elementdan (1) himoya g'ilofidan (2) tashkil topgan. Sezuvchi

elementning chulg‘ami emal bilan qoplangan (diametrik 0,1 mm) mis simdir va u plastmassali (2)

karkasga bir qancha qavatda o'ralgan. Sim o'ralgan karkas izolyatsiya bilan qoplangan va gilzaga

joylashtiriladi. Sezuvchi element g'ilofga joylashtiriladi va uning chiqishini qisqichga ulaydi.

Haroratni o‘lchaganda qarshilik termometri qisqichiga ikkilamchi qurilmaga uzatadigan simlar

ulanadQarshilik termometri sezuvchi elementi qarshiligining haroratga bog'liqligi qarshilik

termometrining gradirovkasi deyiladi. Odatda, bu bog'liqlik gradirovka jadvalida beriladi.

Standart qarshilik termometrlari bir-biridan sezuvchi elementlar qarshiliklarining (R0) har

xilligi bilan farq qiladi. Hozirgi vaqtda quyidagi gradirovkadagi platinali qarshilik termometrlari

chiqarilgan: gr. 20 (R0=46 𝛺); gr. 21 (R0=46 𝛺); gr. 22 (R0=100𝛺) va mis termometrlari: gr. 23

(R0=53 𝛺); gr. 24 (R0=100𝛺). Standart gradirovkali ayrim qarshilik termometrlarining asosiy

juftmetrlari 3.2-jadvalda keltirilgan.

3.2-jadval

Termoelektrik termometrlar (o'zgartirgichlar) -200 dan +250‘C gacha bo’lgan haroratni

o'lchaydi. Ular quyidagi turlarda tayyorlanadi.

TVR — volframli reniyli termoo'zgartirgichlar; TPR — platina rodiyli termoo'zgartirgichlar;

TPP — platina rodiyli platina termoo'zgartirgichlar; TXA — xromel-kapelli termoo'zgartirgichlar.

akeraklibloklariningkirishvachiqishlarichiqarilgan (3.4-rasm). Bunda: VX1, VX2 —

chiqishlaritermorezistorlarniulashuchun; KT1, KT2

—

KTN,KTV—

chiqishlariobyektningharoratinibelgilanganoraliqdagiharoratdamin/max

(past-«KTN»/baland-«KTV») o'zgarishinixabarlabturuvchikattaliklarniRllvaR12

o'zgaruvchanqarshiliklarorqalio'rnatishuchun.

INU, IVU — qayd qiluvchi lampalar obyektning harorati belgilangan me’yordan past/baland

bo'lib ketsa yonib/o'chib xabar berish uchun; +10V. +5V, -10V —chiqishlari manba blokining

kuchlanishining o'zgarishini nazorat qilish uchun;

T-tumbler orqali tarmoq kuchlanishi qurilmaga ulanadi;

Tarmoq lampasi manba blokining ishlayotganligini (tarmoqda kuchlanishi bor/yo’qligini)

bildiradi;

PR-predoxranitel (saqlagich).

Laboratoriya ishini o'tkazish uchun qo'shimcha oddiy 0 50 (75) V kuchlanishni o'lchaydigan

voltmetr hamda raqamli multimetr, termorezistorlarni qizdirish uchun metall stakan 0 120 °C

haroratni o'lchash termometri kerak.

Ishni bajarish tartibi

Issiqlik sensorini qarshiligining haroratni o'zgarishiga bog'liqlik xarakteristikasini olish.

Buning uchuna)Tayyorlab qo'yilgan termometr, termorezistor, metall idish, shtativ, keramikali (metall)

yostiqcha, qizdirgich hamda raqamli multimetrlar bilan 3.5-rasmda keltirilgan qurilmani yig'ing.

O'lchash xatoligi kam bo'lishi uchun termometr va termorezistorlarni shunday

joylashtirish kerakki, isiyotgan yostiqchaga tegish nuqtasi nihoyatda yaqin bo'lsin.

b)Spirtli yoki elektr isitkich orqali metal idishni bir tekisda qizdira boshlang. Shu vaqtning

o'zida raqamli Ommetrning ko'rsatishini keltirilgan haroratlarda 3.4-jadvalga yozib boring.

3.4-jadval

Termometr

kо'гsatishi, °C

15

30

50

70

90

Raqamli

Ommetrning kо'rsatishi.

Olingan natija bo'yicha termorezistorlarning qarshiligini haroratning o'zgarishiga bog'liqlik

grafigini chizing (R=φ(T)).

Bu eksperementlarni bitta termorezistor uchun ikki-uch marta o‘tkazing. Olingan natijalar

bo'yicha arifmetik, nisbiy va absolut xatoliklarni hisoblang.

d) bunday eksperementlarni boshqa turdagi termorezistorlar uchun ham qilib kо'ring.

Obyektning haroratining o'zgarishini o'lchovchi va xabarlovchi qurilmaning ishlashini

o'rganish.

Buning uchun:

stendning tumblerini «откл» holatiga o‘tkazing.

stendda keltirilgan elektrik sxemaning VX1, VX2 kirishlariga termorezistorni ulang.

KT1, KT2-nazorat nuqtalariga multimetrni ulang 0 dan 50 V gacha bo'lgan kuchlanishni

o'lchash voltmetrini ulang. Bu yerda termorezistorning qarshiligini o'lchovchi qurilma kerak.

termorezistor ko'rsatishini, ya’ni obyektning haroratini

10 dan 15 °C gacha ko'rsatishiga erishing.

stendning «Т» tumblerini «ВКЛ» holatiga o'tkazing.

j) «KTN» nazorat nuqtasiga multimetrning + kirishini ulab, R.11 qarshiligi orqali INU —

qayd qiluvchi lampochkaning yonishini ta’minlang. Multimetr va termometrning ko'rsatishini 3.5-

jadvalga yozing. Multimetr ko'rasatgan 1,44 V kattalik 15 °C haroratga to'g'ri keladi.

z) Multimetrni KTN nazorat nuqtasiga ulang va R13 qarshiligi orqali multimetrda 7,0 V

kuchlanish o'rnating. Bu kuchlanish 100 °C ga to'g'ri keladi. Bu holatda IVU qayd qiluvchi

lampochka o'chiq holatda bo'ladi.

k) Obyektning haroratini sekin oshira boshlang va termometr hamda multimetrning

ko'rsatishlarini 3.5-jadvalga yozib boring. Obyektning harorati 20 °C dan oshgandan keyin INU

nazorat lampochkasi o'chishi kerak. Bu obyektning harorati past (falokatli) sathdan baland

ekanligini bildiradi.

3.5-jadval.

Obyektning harorati 80 °C dan oshgandan so‘ng IVU lampochkasi yonadi va harorat

belgilangan normadan oshganligini bildiradi. Olingan natijalar bo'yicha kuchlanishning haroratga

bog'liqlik grafigini chizing. Bu grafik chiziqli bo'lishi kerak. Grafik chiziqli bo‘lmasa, bu

operatsion kuchaytirgichning nochiziqliligini bildiradiKTN va KTV nazorat nuqtalarida har xil kattalikdagi kuchlanishlar o'rnatib, obyektdagi

harorat oralig'ining o'zgarishini va uni rostlashni o'zgartirishingiz mumkin. Agar obyektning

harorati 30°C dan past bo’lganda qurilma xabarlovchi signal berishi kerak bo‘lsa, KTN nuqtasida

30°C ga barobar bo'lgan kuchlanishni o'rnatishimiz kerak.

Obyektning harorati 50°C dan oshganda xabarlovchi signal berish kerak bo‘lsa, KTV

nazorat nuqtasida 50"C ga teng bo‘lgan kuchlanish o‘rnatiladi.

Agar obyektning haroratini 50+5°C oraliqda ushlab turish kerak bo'lsa, u holda KTN nazorat

nuqtasida 45°C ga, KTV nazorat nuqtasida 55°C ga teng bo'lgan kuchlanishlar o'rnatilishi kerak.

Obyektning harorati 45°C dan pasayib ketsa, INU lampochkasi yonib, haroratni ko'tarish

kerakligini bildiradi. Obyektning harorati 55°C oshib ketsa, yo IVU lampochkasi yonib,

obyektning haroratini pasaytirish kerakligini (pechkani o'chirish kerakligini) bildiradi.

Stendni boshlang'ich holatiga keltiring.

Nazorat uchun savollar

Issiqlikka sezgir bo'lgan termorezistor(sensor)larning tuzilishi va ishlash negizlarini, asosiy

xarakteristikalarini gapirib bering.

Termorezistorlar va termojuftlar orasidagi asosiy farqlarni, ularning haroratni o'lchash

negizini gapirib bering.

Termorezistorlar, termojuftlar qanday materiallardan yasalgan?

-50 °C dan 1000 °C gacha oraliqda haroratlarni o'lchash uchun qanday harorat sensorlari

ishlatiladi (qo'llanish oralig'i bo'yicha)?

Obyekt haroratining o'zgarishini nazorat qiluvchi qurilmaning tuzilish va ishlash negizlarini

3.5 va 3.6-rasmlardan tushuntirib bering.

Obyektning haroratini rostlash oraligini qanday o'rnatsa bo'ladi?

Haroratni o'lchash xatoliklarini va ularni bartaraf etish usullarini gapirib bering.

Sensorning qarshiligini haroratga bog'liqlik xarakteristikasini hamda operatsion

kuchaytirgichning chiqishdagi kuchlanishni haroratga bog'liqlik xarkteristikalari qanday olinadi?.Yarimo'tkazgichli dioddan o‘tgan tokning unga qo'yilgan kuchlanishga

bog’liq bo’lgan o’zgarishning volt-amper xarakteristikasi 2.1-rasmda

keltirilgan.

2.1-rasm. Har xil uchta harorat uchun yarimo‘tkazgichli

diodning volt-amper xarakteristikasi.r2i – boshlang’ich holatdan

xarakteristika chizig’ning og’ishi.Agar yarimo'tkazgichning p-sohasiga musbat n-sohasiga manfiy bo’lgan

tashqi kuchlanish qo'yilgan bo’lsa, u holda bu kuchlanishning kichik qiymatida

undan nisbatan katta toklar o'tishi mumkin. Shuning uchun yarimo'tkazgichning

bunday yo'nalishi to’g'ri yoki o'tkazuvchi yo‘nalish deyiladi. Yarimo'tkazgichli

diodga teskari qutbli kuchlanish qancha katta qo'yilgan bo'lsa ham undan

o'tadigan tokning qiymati juda kichik bo'ladi va bu yo'nalish teskari yo'nalish

deyiladi.

Yarimo'tkazgichning p-n turidagi diodga qo'yilgan kuchlanish va tok

orasidagi bog'lanish quyidagi formula bilan ifodalanadi:

i=I0(eu/Uo

-1), (2.1)

bunda, I0 – teskari to'yinish toki, Uo-xona haroratidagi kuchlanishning harorat

koeffitsiyenti, nazariya bo'yicha kT/qe—26 mV, bunda k-Boltsman doimiysi,

T—absolut harorat va qe –elektronning elementar zaryadi.

Amaliyotda kuchlanishning harorat koeffitsiyenti taxminan 50 mV. Uoning

qiymatini volt-amper xarakteristikasidan kuchlanish singari aniqlash mumkin:

(e-l)-I0=l,72∙Io (2.1- rasmga qarang). Teskari to'yinish toki (Io) va Uo –

kuchlanish harorat ortishi bilan ortadi. Uo ni ortishi (2.1) formuladan, I0 ni

o'zgarishi quyidagi ifodadan aniqlanadi:

I0=Ixe-vx/v

(2.2)

bunda, Ix va 𝑣𝑥 yarimo'tkazgichli diodning doimiylik koeffitsiyenti. Volt-amper

xarakteristikasidan ko'rinib turibdiki, volt-amper xarakteristikasi harorat

o'zgarishiga jiddiy bog'liq ekan.

(2.1)

Formulani differensiallab, difierensial o'tkazuvchanlik

yoki differensial qarshilikni aniqlash mumkin:

gd=di/du=(I0/U0)eu/Uo (2.3)

Rd=du/di=(U2/I0)eu/Uo

(2.4)

(2.1) va (2.3) formulalardan quyidagi ifoda yoziladi:

gd=(i0+I0)/Uo

ifodadan ko'rinadiki, yarimo‘tkazgichli diodning

o'tkazuvchanligi qiymati kichik bo’lgan I0 tokdan tashqari undan oqib

o'tayotgan tokning kattaligiga ham bog'liq ekan.

2.1-rasmda keltirilgan volt-amper xarakteristikalardan amaliyotga eng

yaqiniv1

′ .

Laboratoriya qurilmasining tuzilishi.

Qurilma germaniyli (D7J turidagi), kremniyli (KD213A turidagi)

to‘g‘rilagich diodlaming VAXini to‘g‘ri va teskari ulanishi bo'yicha

tekshirishga imkon beradi.

2.2-rasmda yarimo‘tkazgichli diodlarning to‘g‘ri va teskari ulanish bo‘yicha

ishlashini tadqiq qiluvchi sxemasi keltirilgan. Sxemada tok manbai (TM)

hamda kuchlanish manbalari (KM) bor, tok va kuchlanishlarni berilgan

chegarada o‘zgartirish uchun R1 va R2 o‘zgaruvchan qarshiliklar o‘rnatilgan.

Tok va kuchlanishlarni o‘lchash uchun o‘lchash asboblari o‘rnatilgan alohida

qurilmadan foydalaniladi. Qurilmani ishga tushirish va o‘chirish uchun

kommutativ tumblyoridan foydalaniladi.

qilishni o’rganish. Laboratoriya ishidagi elektr ta’minoti va

jihozlari bilan tanishtirish. Asosiy atamalar, ta’riflar va tasniflar.

Obye’ktlarning parametrlarini о‘lchashni ikki turga bo'lish mumkin:

bevosita va bilvosita o’lchashlar. Biror kattalikni bevosita o'lchash bu kattalikni

birlik o'lchashi qilib qabul qilingan (etalon) bir jinsli kattalik bilan solishtirish

demakdir. Uzunlik, massa, harorat, tok kuchi kabi kattaliklar bevosita o'lchash

asboblari yordamida (turli masshtabdagi chizg‘ichlar, tarozilar, termometr va

ampermetrlarda) o‘lchanadi. Bilvosita o'lchash biror kattalikni bevosita

o'lchanishi mumkin bo‘lgan kattaliklarning o'zaro funksional bog‘lanishidan

aniqlash mumkin demakdir. Masalan, erkin tushish tezlanishi (g), matematik

mayatnikning uzunligi (l)va tebranish davri (T) bilan quyidagi funksional

bog'lanishga ega:

g=4π2

ℓ / T2

.

Yani : jismlarning erkin tushish tezlanishi matematik mayatnikning uzunligi (l)ga

tuo’r proporsional va tebranish davri (T) ning kvadratiga teskari proporsional

ravishda uzgarar ekan.

Demak, g ni aniqlash uchun ℓ va T kattaliklar bevosita o‘lchanadi.

Laboratoriyalar jarayonida biror kattalik qiymatini aniqlash quyidagi tartibda

olib boriladi:

1) mazkur laboratoriya jarayoniga doir asboblar o‘rnatiladi;

2) asboblarning ko‘rsatishlari tekshiriladi va ularning to‘g‘ri ishlashiga

erishiladi;

3) o‘lchashlar natijasidan foydalanib, u yoki bu kerakli formula yordamida

izlanayotgan kattalikning qiymati aniqlanadi; o‘lchashlardagi xatoliklar hisoblanadi.

Laboratoriya o‘tkazuvchining sezgi organlari, o’lchash asboblarining yetarli

takomillashmaganligi sababli, har qanday o'lchash ishlarida kattalikning

taqribiy qiymati olinadi. Natijada har qanday o'lchash muayyan aniqlik

bilangina bajarishni talab qiladi. Masalan, biror uzunlik 0,1 mm aniqlik darajasi

bilan o‘lchangan bo'lsa, uning haqiqiy qiymati o‘lchanganida 0,1 mm dan ortiq

farq qilmaydi.

O'lchash qiymati o‘lchash asboblarining aniqligi bilan belgilanadi. Asbob

aniqligi esa shkalaning eng kichik ulushi bilan berilib, u o‘lchanayotgan

kattalikning haqiqiy qiymatiga yaqinlashish darajasini belgilaydi. Bu kattalik

asboblarning aniqlik darajasi deb ataluvchi kattalik bilan xarakterlanib, uning

pasportiga yoki paneliga yozib qo‘yiladi. Aniqlik darajasi ushbu asbobda

o‘lchanishi mumkin bo‘lgan eng kichik qiymatni asbob strelkasi maksimal

og'gandagi qiymatiga nisbatining 100% ga ko‘paytirilganiga teng. Shuningdek,

o'lchash aniqligiga laboratoriya o'tkazish jarayoni va laboratoriya

o'tkazuvchining kuzatish holatlari ham ta’sir qiladi. Yuqorida ko‘rib o'tilgan

ta’sirlarni o'rganib, o'lchash qiymatlarini hisobga olish maqsadida laboratoriya

o'tkazish jarayoniga o‘lchash xatoliklari degan tushuncha kiritiladi. Istalgan

kattalikning haqiqiy qiymati va o‘lchashdan olingan taqribiy qiymati orasidagi

farq (ayirma) o'lchash xatoligi deb yuritiladi. o‘lchash xatoliklarini uch turga

bo‘lish mumkin.

Qo'pol xatoliklar yoki yanglishishlar — tajriba olib boruvchining beparvo

ishlashi, o'lchash zanjiridagi tasodifiy xalaqitlar, o'lchashlarning noto‘g‘ri

bajarilishi kabi sabablarga ko‘ra yuz beradi. Masalan, tajriba olib boruvchi biror

jismni tarozida tortayotganda, 25 mg o‘rniga 27 mg deb yoki ampermetr bilan

tok kuchini o’lchayotganda 0,5 A o'rniga 5,0 A deb yozib qo‘ysa, qo‘pol

xatolikka yo‘l qo‘ygan bo'ladi. Qo‘pol xatolik o‘lchash zanjiriga tushgan

tasodifiy xalaqitlar tufayli ham sodir bo'lishi mumkin.

Qo‘pol xatolik huddi shu asbob bilan qayta ish olib borishda yoki

o‘lchashni ham boshqa hodim bajarganda oshkor bo'lib qoladi. Qo'pol xatolikka yo’l qo'yilganda, o‘lchanayotgan kattalikning qiymati boshqa o‘lchashlar

natijasidan keskin farq qiladi.

Odatda, qo'pol xatolik bilan bajarilgan o‘lchash natijalari hisoblashga

kiritmasdan qoldirib yuboriladi. Qo'pol xatoliklar hech qanday qonuniyatga

bo'ysunmaydi, ularga yo'l qo'ymaslik uchun o'lchashlarni diqqat bilan o'tkazish,

o'lchash natijalarini to'g'ri yozish va qayta-qayta tekshirishlar bilan tuzatish

mumkin.

Sistematik xatoliklar —biror kattalikni bir necha marta takroriy

o'lchashlarda bir xil ta’sir qiladigan o‘lchash asboblarining noto‘g‘ri ko'rsatishi,

o‘lchash uslubining noto‘g‘ri tanlanishi yoki tajriba nazariyasining yetarlicha

ishlab chiqilmaganligi sababli paydo bo‘ladigan xatoliklar sistematik

xatoliklarga kiradi. Bunday xatoliklar tashqi muhit ta’sirida, masalan, harorat

ta’sirida o'lchovchi qismlarning o‘zgarishi, o'lchash va hisoblash jarayonida

to‘g‘ri bo‘lmagan ma’lumotlardan foydalanish orqali yuzaga keladi.

Shuningdek, o‘lchash asboblarining xatoligi ham sistematik xatoliklar qatoriga

kiradi. Sistematik xatoliklar o’lchanuvchi yoki hisoblanuvchi kattalikning

aniqligini belgilaydi, ya’ni ular haqiqiysidan yo orttiradi, yoki kamaytiradi. Bu

turdagi xatolik kattaligini aniqlab, o‘lchashlarga mos tuzatma kiritish mumkin.

Tasodifiy xatoliklar subyektiv sabablarga ko‘ra sodir bo‘ladigan,

muayyan usul va o‘lchash asboblaridan foydalanilganda miqdori turlicha

bo'ladigan, ya’ni sodir bo‘lish sababini oldindan hisobga olib bo‘lmaydigan va

har qaysi o‘lchashda turli sabablarga ko‘ra yo’l qo‘yiladigan xatoliklardir.

Bunday xatoliklar o‘lchash obyektida havoning turlicha o‘zgarishi, tajriba

o'tkazuvchining hayajonlanishi, asbob shkalasining to‘liq yoritilmaganligi kabi

hodisalar natijasida paydo bo‘ladi.

Alohida o‘lchashlardagi tasodifiy xatoliklarni oldindan bilish va butunlay

bartaraf etish mumkin bo‘lmasada, tajriba o‘tkazishda ehtiyotlikni oshirish va

o‘lchash malakasini yuksaltirish bilan tasodifiy xatoliklarni aniqlashning

matematik usullaridan foydalanib, bu xatoliklarni o‘lchashlarning oxirgi

natijasiga ta’sirini kamaytirish mumkin. Biz bundan buyon o‘lchashlarda qo‘pol xatoliklarga yo‘l qo'yilmagan, sistematik xatoliklar juda kichik bo'lganligi

uchun e’tiborga olinmagan deb qarab, o‘lchashlarning tasodifiy xatoliklarini

aniqlash va hisoblash bilan shug‘ullanamiz.

Agar o‘lchashlar soni yetarlicha ko‘p bo‘lsa, aniqlangan qiymatlar birbiridan farq qilsa, u holda tasodifiy xatolikni hisoblash lozim bo‘ladi.

Aniqlangan kattaliklarning o'rtacha arifmetik qiymati uning haqiqiy

qiymatiga eng yaqin qiymat hisoblanadi. Masalan, biron kattalik x bevosita

o'lchash asbobi (chizg‘ich, termometr) yordami bilan n marta o‘lchanib x1, x2,

x3, . . xn natijalar hosil qilinsin. Har bir o‘lchangan xi, kattalik x ning haqiqiy

qiymatidan δxi= xi -xmiqdorga farq qiladi. δxi - miqdor δissistematik va δit -

tasodifiy xatoliklar yig'indisiga(δxi=δis+δit) teng bo‘lib, uning bizga noma’lum

bo‘lgan qiymati haqida quyidagi fikrlami bayon qilish mumkin:

1. δxi va xi, kattaliklar uzluksiz qiymatlarga ega bo‘lishi mumkin.

2. 0‘lchashlar soni ortishi bilan δxi ning bir-biriga yaqin qiymatlari (ishoralari

turlicha bo‘lgan) ko‘proq paydo bo‘la boshlaydi.

3. Bir-biridan sezilarli farq qiluvchi tasodifiy xatolik qiymatlari δ h kamroq

paydo bo‘la boshlaydi.

4. Sistematik xatoliklar δis faqat asbob xatoligidan iborat bo'lib, uning eng

katta qiymati asbob bo‘lim bahosining (bir bo‘limga mos keluvchi

o'lchanayotgan kattalik) yarmiga teng deb qabul qilinadi.

Ehtimollik nazariyasiga ko‘ra yuqorida keltirilgan fikrlar bajarilgandagina

olingan natijalaming o‘rtacha arifmetik qiymati

uning haqiqiy qiymatiga eng yaqin bo’ladi. Bu qiymat ba’zan tanlanma o‘rtacha

qiymat deb ham yuritiladi.

𝒙

bu tasodifiy qiymatdir, chunki u ma’lum n to'plam

(biror seriya tajribalar natijalari) uchun bir qiymatga ega bo‘lsa, boshqa n

(ikkinchi seriya tajribalari) uchun boshqa qiymatga ega bo'ladi.

Shunday qilib, o'lchash natijalari asosida o'rtacha qiymat, ya’ni haqiqiysiga

eng yaqin (1) qiymatni aniqlash mumkin ekan. Ehtimollik nazariyasi — bu 





i

n

1

2

2

2

1

( )

1

1

n

n

i

n

n











qiymatdan og‘ishlarni belgilovchi kattaliklar haqida tushunchalar beradi.

Har bir tajriba natijasini o'rtacha arifmetik qiymatdan og'ishlari

δi = x -𝑥𝑖

ifoda orqali aniqlanadi. Δx qiymatlar alohida o’lchashning absaylut

xatoligi deb ataladi va Δx= |x

̅ -𝒙𝒊

| ko'rinishda ifodalanadi. .Absalyut xatolikning

o'rtacha arifmetik qiymati.

(2)

o'rtacha arifmetik xatolik o‘rtacha arifmetik xatolikni olingan natijalarning

o‘rtacha qiymatiga nisbati esa nisbiy xatolik deb ataladi:

(3)

O‘rtacha kvadratik xatolik o‘lchangan kattalikning o'rtacha qiymatini haqiqiy

qiymatidan (X-𝜎

bo'lib:

(4)

(5)

ifodalar bilan aniqlanadi va tanlanma dispersiya deb yuritiladi.

Tanlanma dispersiya 𝜎2

ham tasodifiy qiymat bo'lib, o'lchashlar ko‘p

bo‘lganda, u bosh dispersiya deb ataluvchi aniq qiymat S2 ga intiladi.

Ehtimollik zichligi 1.1-rasmdagi egrilik ko’rinishiga ega 5.

x uning maksimumiga to‘g‘ri kelib, 𝜎2 bosh dispersiya egrilik kengligini

ifodalaydi1.1-rasm. Ehtimollik zichligi grafigi.

Endi o‘lchash aniqligi tushunchasini oydinlashtirib olaylik (bu hisoblash

aniqligi emas). O‘lchash aniqligi bu birlik qiymatni aniqlashda yo‘l qo'yiladigan

xatolik. Bu qiymat turli yo'llar bilan aniqlanadi. Agar o'rtacha kvadratik xatolik

asbob (sistemali) xatoligidan katta, ya’ni σ»𝛿𝑖𝑐bo‘lsa, u holda o‘lchash usulining

xatoligi o‘rtacha kvadratik xatolik bilan belgilanadi va aksincha 𝛿ic»𝜎 bo'lganda,

asbob xatoligi bilan belgilanadi. Keyingi holda o‘lchashlar sonining cheksiz

ko‘p bo‘lishi shart emas. Birinchi holda, ya’ni σ»δic tengsizlik bajarilganda 𝛿𝑖𝑐

ni hisobga olmasa ham bo'ladi. Bu holda tanlanma dispersiya quyidagi formula

bilan ifodalanadi

𝜎 = √

1

(𝑛−

1) ∑

( 𝑥̅− 𝑥𝑖)2

𝑛

(6)

bunda: x o‘lchanayotgan kattalikning haqiqiy qiymati. Ushbu tanlangan

dispersiya bosh dispersiya bilan 𝑆2 = 𝜎2/𝑛 ifoda ko'rinishida bog'lanadi.

Amalda σ emas, S kattalik aniqlanishi mumkin bo‘lgani uchun quyidagi

ifodalami yoziladi:

(7)

bunda (7) kattalik alohida tajribalar uchun o'lchash aniqligi deb yuritiladi.

O‘lchash soni qancha ko‘p bo‘lsa, aniqlik shuncha katta bo'ladi, amalda

bunday qilish qiyin. O‘lchash aniqligini (S) asbob xatoligidan kichik bo'lishi,

masalan asbob xatoligining yarmiga teng bo'lishi nazarda tutilsa (7) van



p x x x x x

a



)

2

2

2

2

( )





e

 

 



x n

s

xa   a



2 𝛿𝑖𝑐ifodalarga asosan o'lchashlar sonini chegaralash mumkin:

(8)

Amalda o‘lchashlar soni (8) ifoda bilan aniqlangan qiymatidan kamroq bo‘lishi

mumkin, shuning uchun o’lchashlarning ishonch oralig'i va ehtimolligi

tushunchalari kiritiladi. Ishonch oralig'i 𝛥xao‘rganilayotgan kattalikning

haqiqiy qiymati (𝑥̅+ 𝛥xa)oraliqda bo'lish ehtimolligi 𝛼 ga teng ekanligini

belgilaydi, ya’ni

(9)

xatolikning qaysi turi (sistematik yoki tasodifiy) hal qiluvchi rolga ega

ekanligiga qarab ishonch ehtimolligi va ishonch oralig‘i turli yo'llar bilan

aniqlanadi.

Agar asosiy xatolik sistematik xatolikdan iborat bo'lib, tasodifiysi amalda

juda bo'lsa, u holda o'lchanadiga kattalikning

oraliqda bo'lish ehtimolligi 100% ga teng deyish mumkin, ya’ni

(10)

Tasodifiy xatoliklar katta bo'lgan hollarda (amalda ko‘pincha shunday

bo‘ladi) qo'shimcha statistik gipotezalardan foydalaniladi. Bulardan asosiysi

ehtimollik zichligining (𝑥̅, 𝜎2

) (𝜎>0, -∞<𝑥̅<∞) juftmetrga ko‘ra normal (Gauss)

taqsimoti:

bu o‘rtacha arifmetik qiymat xatoligining ishonchlilik ehtimolligini ilovadagi

2

1 1

1

1 2

d nN(x1, x2

,..........xn )

N

  

(0,1) juftmetrga ko'ra normal taqsimotstandart normal taqsimot deyiladi.

Yuqoridagi formulalar va ilovadagi 1-jadval o‘lchashlar soni ko‘p (n>30)

bo‘lganda o'rinli bo’ladi. Lekin hamma vaqt ham o'lchashlar soni yetarlicha

ko‘p bo'lavermaydi. U holda tasodifiy xatolikning ishonchlilik ehtimolligini

baholashda ilovadagi 1- jadvaldan emas, 2-jadvaldan foydalaniladi. Chunki

o‘lchashlar soni ko‘p (n>30) bo‘lganda Gauss qonuni, o'lchashlar soni kam

(n<30) bo‘lganda Styudent qonuni bo‘yicha taqsimlangan bo‘ladi.

O‘lchashlar soni kam (n<30) bo'lganda ishonch oralig‘i quyidagicha

aniqlanadi:

a) berilgan a ishonchlilik ehtimoli qiymatiga va tajribalar soni n ga ko'ra

ilovadagi 2-jadvaldan Styudent koeffitsiyentining qiymati topiladi.

b) tan ning topilgan qiymatiga ko'ra

(13)

ifodadan ishonch oralig'i qiymati hisoblanadi va - Δxa< x < + Δxa yoki

х = ±Δхаko'rinishda haqiqiy qiymat yoziladi.

Ko'pincha fizik kattaliklar bilvosita aniqlanadi, ya’ni bevosita o‘lchanuvchi

bir qancha kattaliklarning funksiyasi ko'rinishida N=N (𝑥1, x2, xn) bo'ladi.

Bunday hollarda argumentlarning o‘rtacha qiymatlari topiladi va qidirilayotgan

kattaliklarning qiymati N = N( 1, 2, … , 𝑛

) uning haqiqiy qiymatiga eng

yaqin bo‘ladi. Absolut va nisbiy xatoliklar quyidagi ifodalardan aniqlanadi:

(14)

(15)

Ox o’qi ifodada x dan boshqa hamma qiymatlar o'zgarmas deb hisoblanadi. Shuningdek, biror fizik kattalikning o‘lchash usuli xatoligini tajriba

o‘tkazmasdan oldin ham aniqlash mumkin. Buning uchun berilgan hisoblash

formulasidan absolut va nisbiy xatoliklar aniqlanadigan ifodalar hosil qilinadi.

Ushbu ifodalardagi xatoliklar o'rniga asboblarning xatoligi va

izlanayotgan qiymatlar o‘rniga esa ularning taqribiy (jadvaldan

olingan) qiymatlari qo‘yiladi. O‘lchash usuli xatoliklarining

bunday aniqlanishi tajriba o‘tkazuvchiga asboblari to‘g‘ri tanlay

bilish imkonini beradi.

Ba’zi hollarda tanlangan usul to‘g‘ri emasligini ko'rsatadi. Masalan, ichki

ishqalanish koeffitsiyentini Stoks usuli bilan aniqlash lozim bo'lsin deylik,

buning uchun0,1 mm aniqlikdagi shtangensirkul, 1 mm aniqlikdagi

chizg‘ich,0,2 s aniqlikdagi sekundomer va hisoblash formulasi

dan foydalaniladi. U holda nisbiy xatolik quyidagicha

aniqlanadi:𝑑𝑟

𝑟 = ± 2

9 (𝜕(𝜌𝜌−−𝜌𝜌00) + 𝜕ℎℎ +

𝜕𝑔

𝜕𝑟

𝜕𝑡

(chizg‘iсh bilan o'lchanadi)

(stangensirkul bilan o‘lchanadi)

(sekundomer bilan о lchanadi).

kattaliklar jadvaldan olinadiganifodalarbo‘lib, juda kichik

miqdorga ega.

Yuqorida keltirilgan ifodalar tahlil qilinganda, sharchalar radiusini o‘lchashda

katta xatolikka (25% gacha) yo‘l qo‘yilishi aniqlandi, uni kamaytirish uchun

aniqligi kattaroq asbob —mikrometr ishlatilgani maqsadga muvofiqdir.Shu yo’l

bilan o’lchash usulini mukammallashtirishga erishish mumkin.