Программа курса 1. Вводное занятие (1 ч). Правила техники безопасности при работе с электрическими схемами и измерительными приборами. Что такое прикладная физика. 2. Общие сведения об автоматических устройствах (1 ч). Виды автоматических устройств. Автоматические регуляторы. Примеры автоматических регуляторов. Типы регуляторов. Виды регулирования. Общие сведения об устройстве роботов. 3. Применение простых закономерностей механического движения, тепловых явлений и электрических цепей в элементах автоматики (3 ч). Основное уравнение равномерного движения как основа электромеханических программных устройств. Использование в элементах автоматических устройств изменений сопротивления электрической цепи под влиянием внешних механических воздействий. Тепловое расширение тел и его использование в датчиках температуры. Решение задач, связанных с анализом работы бытовых автоматических устройств (см. литературу, указанную в конце программы). Практические работы • Снятие характеристики поплавкового датчика концентрации раствора. • Снятие характеристики датчика температуры на биметаллической пластине. • Снятие характеристики газового датчика температуры. 4. Использование свойств электрического конденсатора в цементах автоматических устройств (3 ч). Устройство конденсатора. Емкостные преобразователи перемещения. Емкостные датчики промежутков времени. Решение задач на расчет емкости конденсатора в различных условиях и объяснение работы схем (см. литературу, указанную в конце программы). Практические работы • Расчет, конструирование емкостного датчика промежутков времени. • Сборка и испытание емкостного датчика промежутков времени. 5. Магнитное действие электрического тока и магнитные свойства вещества в элементах автоматики (4 ч). Электромагниты. Общие сведения о реле и их назначении. Условия срабатывания и отпускания электромагнитных реле. Разрывная мощность контактов реле. Нейтральные и поляризованные электромагнитные реле. Электромагнитные релераспределители. Магнитоэлектрические и электродинамические реле. Решение задач, связанных с анализом и разработкой схем включающих реле (см. литературу, указанную в конце программы). Практические работы • Определение основных параметров нейтрального электромагнитного реле постоянного тока. • Изучение способов изменения времени срабатывания и отпускания реле. • Изучение поляризованного реле. • Изучение коллекторных электрических двигателей. 6. Особенности электропроводности металлов и полупроводников и их использование в элементах автоматических устройств (5 ч). Нагревание металлических проводников электрическим током. Электротермическое реле. Зависимость сопротивления металлических проводников от температуры. Проволочные резисторные датчики температуры. Основные свойства полупроводниковых веществ. Термисторы. Применение термисторов для стабилизации напряжения. Полупроводниковые диоды. Их применение в ключевом режиме и для стабилизации напряжения. Транзисторы. Различные схемы усилителей на транзисторах. Решение задач, связанных с анализом работы автоматических устройств на основе электротермических реле, полупроводниковых приборов (см. литературу, указанную в конце программы). Практические работы • Изучение электротермического реле. • Градуировка полупроводникового термистора в качестве датчика температуры. • Сборка и испытание усилителя напряжения на полупроводниковом триоде. Учебно-тематический план Количество часов № п/ Тема всег теор за прак п о ия дач тика и 1 2 3 4 5 6 Вводное занятие. Правила безопасного труда Общие сведения об автоматических устройствах Применение простых закономерностей механического движения, тепловых явлений и электрических цепей в элементах автоматики Использование свойств электрического конденсатора в элементах автоматических устройств Магнитное действие электрического тока и магнитные свойства вещества в элементах автоматики Особенности электропроводности металлов и полупроводников и их использование в элементах автоматических устройств Итого 1 1 1 1 3 1 1 1 3 1 1 1 4 1 1 2 5 2 1 2 17 7 4 6 1. Вводное занятие (1 ч). Правила техники безопасности. 2. Особенности электропроводности электролитов и газов и свойства электронных пучков в элементах автоматических устройств (5 ч). Основы использования в элементах автоматических устройств, особенностей электропроводности растворов электролитов. Электролитические диоды. Электролитический датчик механического воздействия. Тлеющий электрический разряд в газах. Двухэлектродные лампы тлеющего разряда в элементах автоматических устройств. Некоторые схемы использования двухэлектродных ламп тлеющего разряда в функциональных узлах автоматических устройств. Свойства электронных пучков. Электронно-лучевой распределитель. Решение задач на разработку схем автоматических устройств с использованием электролитического датчика, по анализу работы электроннолучевой трубки (см. литературу, указанную в конце программы). Практические работы • Расчет цепи включения сигнальной неоновой лампы. Сборка и испытание цепи. • Сборка и испытание стабилизатора напряжения на стабилитроне тлеющего разряда. • Сборка и испытание реле времени на неоновой лампе. 3. Элементы импульсной техники (6 ч). Понятие о характеристике импульсного процесса. Типы и параметры импульсов. Переходные процессы в RC- и LС-цепях, дифференциальные и интегральные цепи. Принцип генерации импульсов. Способы формирования импульсного напряжения из синусоидального. Мультивибратор, релаксационный генератор. Схема их реализации на транзисторах. Практические работы • Исследование переходных процессов в RC- и LС цепях при помощи осциллографа. • Сборка и исследование транзисторного мультивибратора. • Сборка и исследование релаксационного генератора. 4. Начальные сведения о физических основах электронно-вычислительной техники (5ч). Системы счисления. Информация и ее двоичное кодирование. Основы логики. Базовые логические элементы. Общие сведения о процессорах и ЭВМ. Сумматор и триггер как элементы электронной вычислительной машины. Решение задач по анализу работ схем на основе логических элементов (см. литературу, указанную в конце программы). Практические работы • Сборка и испытание логического элемента И. • Сборка и испытание логического элемента ИЛИ. • Сборка и испытание логического элемента НЕ. 5. Экскурсия (1 ч). № п/ п 1 2 Учебно-тематический план Количество часов Тема всег теор зада пра о ия чи кти ка Вводное занятие. Правила 1 1 безопасного труда Особенности электропроводности 5 2 1 2 электролитов и газов и свойства электронных пучков в элементах автоматических устройств Элементы импульсной техники Начальные сведения о физических 3 5 основах электронновычислительной техники 4 Экскурсия 5 Вводное занятие. Правила 5 1 безопасного труда Итого 17 3 2 2 2 2 8 3 6