Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2008 №2
Шрифт:
1. Изучите теоретический материал, посвященный шаговым двигателям, и ответьте на контрольные вопросы, приведенные в конце работы.
2. Изучите устройство и принципы программирования параллельного порта Centronics (см. Приложение). Ответьте на контрольные вопросы, приведенные в конце Приложения.
3. Изучите описание лабораторной установки, ее электрическую схему.
4. Включите лабораторную установку, переведя ее в автономный режим работы (D4 = 1, кабель интерфейса не подключен к адаптеру LPT-порта компьютера).
Напряжение питания установки +15 В. С помощью двухлучевого осциллографа исследуйте используемый
5. Подключите установку к параллельному порту Centronics персонального компьютера. Используя компилятор языка Паскаль напишите программу, реализующую постоянное вращение ШД в полношаговом однофазном режиме со скоростью 5 шагов в секунду по часовой стрелке без разгона.
6. Выполните задание 5, реализуя вращение вала двигателя на заданное пользователем количество шагов в полношаговом двухфазном режиме против часовой стрелки.
7. Напишите программу, выполняющую вращение вала двигателя в полушаговом режиме против часовой стрелки на 100 шагов и затем на 200 шагов в обратном направлении со скоростью 30 шагов в секунду.
8. Напишите универсальную подпрограмму, выполняющую поворот вала ШД на заданное количество шагов с плавным разгоном до заданной скорости в полушаговом режиме, считая, что частота приемистости используемого двигателя равна 50 Гц. Параметры вращения (количество шагов, скорость, направление) задаются в виде параметров подпрограммы.
9. Плавно увеличивая скорость вращения вала ненагруженного и нагруженного ШД, определите резонансные скорости ШД, на которых работа носит неустойчивый характер.
10. Постройте зависимость максимальной скорости вращения (в шагах в секунду) ненагруженного и нагруженного ШД от напряжения источника питания (в пределах 15–24 В). Объясните полученную зависимость.
СПИСОК КОНТРОЛЬНЫХ ВОПРОСОВ
1. Какое устройство называют шаговым двигателем?
2. Где применяются шаговые двигатели?
3. Перечислите достоинства и недостатки ШД.
4. Какие виды шаговых двигателей Вы знаете?
5. Как устроен ШД с переменным магнитным сопротивлением?
6. Как устроен ШД с постоянными магнитами?
7. Какие шаговые двигатели называются гибридными?
8. В чем различие между биполярными и униполярными ШД?
9. Как использовать униполярный ШД в биполярном режиме?
10. Чем определяется момент, создаваемый ШД?
11. Какие способы управления фазами ШД Вам известны?
12. Как реализуется полношаговый режим работы ШД?
13. Как реализуется полушаговый режим работы ШД?
14. Что такое микрошаговый режим работы? В чем его преимущества и недостатки?
15. Как обеспечить вращение ШД с постоянной скоростью?
16. Что такое мертвые зоны ШД?
17. Чем определяется форма тока в обмотках двигателя?
18. Что такое частота приемистости ШД?
19. Как осуществляется разгон шагового двигателя?
20. Какие причины приводят к возникновению резонанса в шаговых двигателях?
21. Какими средствами необходимо бороться с явлением резонанса в ШД?
22. Как организуется коммутация обмоток униполярного ШД?
23. Как организуется коммутация
обмоток биполярного ШД?24. Какие методы используются для защиты ключей, коммутирующих обмотки ШД, от явления самоиндукции?
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ:
1. Ридико Л. Раз-шажок, два-шажок // Схемотехника.- 2001.-№ 7-10.
2. Арменский Е.В., Фалк Г.Б. Электрические микромашины. М.: Высшая школа, 1985.
3. Ивоботенко Б.А. и др. Дискретный электропривод с шаговыми двигателями. М.: Энергия,1971.
4. Подлипенский B.C., Сабинин Ю.А., Юрчук Л.Ю. Элементы и устройства автоматики./Под ред. Ю.А.Сабинина. Л.: Политехника, 1994.
Автоматизированный оптический спектрометр
Лабораторная работа № 5
ЦЕЛЬ РАБОТЫ:
Изучить принципы построения, программирования и отладки автоматизированных систем сбора и обработки аналого-цифровой информации на основе оптического спектрометра.
ОБОРУДОВАНИЕ:
Макет оптического спектрометра (источник света, держатель образца, монохроматор с шаговым двигателем, фокусирующая оптика, фотодетектор с усилителем), макет устройства управления шаговым двигателем, макет АЦП, макет коммутатора портов (демультиплексора), три регулируемых источника питания 0-30 В, мультиметр, двухлучевой осциллограф, персональный компьютер, соединительные провода, светофильтры-образцы с известными и неизвестными спектрами оптического поглощения.
Рис. 1. Структурная схема макета одноканального оптического спектрометра
Рис. 2. Принципиальная схема макета демультиплексора портов
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ:
Ридико Л. Раз-шажок, два-шажок // Схемотехника.- 2001.-№ 7-10.
Арменский Е.В., Фалк Г.Б. Электрические микромашины. М.: Высшая школа, 1985.
Ивоботенко Б.А. и др. Дискретный электропривод с шаговыми двигателями. М. Энергия,1971.
Подлипенский B.C., Сабинин Ю.А., Юрчук Л.Ю. Элементы и устройства автоматики./Под ред. Ю.А.Сабинина. Л.: Политехника, 1994.
Интерфейс Centronics и его программирование