Введення
Характерною ознакою розвитку технічних і багатьох інших штучних систем є їх постійне ускладнення. Складність і ускладнення є наслідками об'єктивного закону еволюції практично будь-яких систем. Складність системи насамперед характеризується числом її елементів і числом зв'язків між ними.
Зокрема, радіоелектронні пристрої та системи також розвиваються в напрямку безперервного ускладнення виконуваних ними функцій, які, у свою чергу, досягаються підвищенням складності апаратури. При цьому неминуче виникають проблеми вимірювання, контролю та діагностики параметрів, характеристик, а також технічного стану складних радіоелектронних систем і пристроїв як в процесі їх експлуатації, так і в процесі виробництва.
Пояснимо останнє твердження таким прикладом. Нехай потрібно перевірити правильність функціонування цифрового пристрою з 32 висновками. На кожному виведенні сигнал може мати два стани (0 або 1). Отже, число можливих станів цього пристрою становить N=232. Для повноцінної перевірки пристрою буде потрібно N вимірювань. Нехай тривалість одного виміру дорівнює D t=1 мкс. Тоді контроль займе приблизно T k=ND t »10 3,63с» 1,2 години.
З цього простого прикладу можна зробити кілька важливих висновків. По-перше, процеси вимірювання та контролю повинні бути автоматизовані. По-друге, для зменшення обсягу вимірювань потрібно здійснювати оптимальну методику і послідовність контролю. По-третє, виявляється, що контролюючий пристрій повинно бути не менш складно, ніж саме проверяемое пристрій. По-четверте, виникає нова проблема - контроль правильності самого контролюючого пристрою. Останню проблему особливо підкреслював конструктор ракетно-космічних систем С. П. Корольов.
Тут слід зазначити найбільш загальний принцип, на якому будується взаємодія об'єкта вимірювання, контролю або управління з системою, що здійснює зазначені функції. Цей фундаментальний принцип в кібернетиці англійський учений У. Ешбі назвав принципом необхідної різноманітності. У контексті нашого прикладу цей принцип можна трактувати так: наскільки складніше об'єкт, настільки складніше і різноманітніше повинно бути пристрій, що здійснює вимір, контроль і управління ім. Дійсно, в даному прикладі повноцінне контролюючий пристрій повинно мати число станів Nk? N. І отже, ступінь його складності неодмінно повинна перевищувати ступінь складності об'єкта дослідження.
У широкому сенсі, автоматизація - це комплекс технічних, організаційних та економічних заходів, що дає можливість вести процеси (виробничі, технологічні, інформаційні і т.д.) без безпосередньої участі в них людини. У вузькому розумінні, автоматизація - це застосування технічних засобів автоматики для вимірювання, контролю та управління. Передумовою автоматизації є одвічне прагнення людей замінити свою працю працею автоматично діючих пристроїв.
Залежно від ступеня автоматизації розрізняють системи автоматизовані і автоматичні. У перших частина функцій виконується людиною - оператором, тоді як автоматичні системи функціонують без участі людини.
Основна мета автоматизації - поліпшення технічних і економічних показників процесів управління, вимірювання та контролю. Іноді здійснення деяких процесів зовсім неможливо без автоматизації.
Завдання
Розробити автоматичну систему контролю конденсатора з номіналом 1000 пФ по 3 група точності:
_ + 1%
_ + 10%
_ + 20%
Сортировку здійснювати з точність не більше 0,1%.
Теоретична частина
Конденсатори. Загальні відомості. Характеристики
Електричний конденсатор являє собою систему з двох провідників електричного струму (обкладок), розділених діелектриком. Основною характеристикою конденсатора є його електрична ємність, або просто ємність, яка характеризує здатність конденсатора накопичувати електричний заряд. Ємність конденсатора визначається відношенням накапливаемого на одній з обкладок електричного заряду до прикладеному напрузі: С=q/U. Вона залежить від матеріалу діелектрика, форми і взаємного розташування обкладок.
У ланцюгах постійного струму конденсатор не проводить електричний струм, оскільки між його обкладками знаходиться діелектрик. У ланцюгах змінного струму з конденсатором протікають струми його перезарядки. Ємнісний опір конденсатора обернено пропорційно частоті змінного струму і ємності, вимірюється воно в Омасі.
Існують конденсатори постійні (ємність яких не можна змінити), напівзмінні (подстроєчниє) і змінні. За родом діелектрика виділяють паперові, металопаперові, плівкові, металоплі...
