Слесарь-электрик по ремонту электрооборудования
2-й разряд
Характеристика работ. Разборка, ремонт и сборка простых узлов, аппаратов и арматуры электроосвещения с применением простых ручных приспособлений и инструментов. Очистка, промывка, протирка и продувка сжатым воздухом деталей и приборов электрооборудования. Изготовление несложных деталей из сортового металла. Соединение деталей и узлов электромашин, электроприборов по простым электромонтажным схемам. Установка соединительных муфт, тройников и коробок.
Должен знать: принцип работы обслуживаемых электромашин, электроприборов и электроаппаратов подвижного состава; назначение и правила применения наиболее распространенных универсальных и специальных приспособлений и используемых контрольно-измерительных инструментов; способы прокладки проводов; простые электромонтажные схемы соединений деталей и узлов; правила включения и выключения электрических машин и приборов; основы электротехники и технологии металлов в объеме выполняемой работы.
Примеры работ
1. Аппараты и машины электрические — продувка.
2. Выключатели электроосвещения — снятие и установка.
3. Жалюзи вентиляции вагонов — снятие и установка.
4. Изоляторы опорные аппаратов и шин — снятие и установка.
5. Кожухи и щиты ограждения — снятие и установка.
6. Крышки якорных подшипников электрических машин — снятие.
7. Муфты (пакеты соединений валов генераторов и других электрических машин) — разборка.
8. Номераторы вагонов — снятие и установка.
9. Панели резисторов — разборка.
10. Подшипники электрических машин — заправка смазкой.
11. Пускатели магнитные, электромагниты тормозные — ремонт.
12. Разъединители — снятие и установка.
13. Щиты и панели (распределители, силовые и групповые) — снятие и установка.
14. Электролампы, плафоны — снятие и установка.
3-й разряд
Характеристика работ. Разборка, ремонт и сборка узлов и аппаратов средней сложности, арматуры электроосвещения.
Соединение деталей и узлов электромашин, электроаппаратов и электроприборов по схемам средней сложности. Лужение, пайка, изолирование, прокладка и сращивание электропроводов и кабелей. Управление подъемно-транспортными механизмами с пола, строповка грузов.
Должен знать: устройство и принцип работы обслуживаемых электромашин переменного и постоянного тока; электромонтажные схемы и пускорегулирующую аппаратуру средней сложности; способы наладки щеточного механизма электродвигателей; основные свойства обрабатываемых материалов; устройство универсальных и специальных приспособлений, монтажного инструмента и используемых контрольно-измерительных инструментов.
Примеры работ
1. Амперметры, вольтметры — снятие, установка с проверкой.
2. Выпрямители селеновые — снятие и установка.
3. Зажимы низковольтных предохранителей, рукава токоприемников — изготовление.
4. Контакторы блокировочные — разборка и сборка.
5. Коробки парораспределительные, лопатки рабочих колес, конденсаторные и паропроводные трубы, вентиляторы турбогенераторов паровозов — снятие, установка.
6. Подшипники электрических машин — выпрессовка.
7. Полозы токоприемников электровозов — заправка смазкой.
8. Предохранители (кроме фарфоровых) — перезарядка.
9. Разъединители, патроны, розетки и выключатели электроосвещения, прожекторы, фары, педали — ремонт и сборка.
10. Разъединители и изоляторы крышевые, рукава токоприемников, клапаны редукционные, электропневматические, цилиндры воздушные токоприемников, разрядники всех типов электровозов — снятие, установка.
11. Реостаты пусковые и регулировочные вагонов — снятие и установка.
12. Рукоятки бдительности — разборка, ремонт и сборка.
13. Секция якорей тяговых электродвигателей и электрических машин — изготовление.
14. Сердечники полюсов и катушек — выпрессовка и запрессовка.
15. Термометры сопротивлений рефрижераторных поездов (секций) и вагонов с кондиционированием воздуха — разборка, комплектование.
16. Токоприемники — смена полозов.
17. Устройства подвагонные распределительные вагонов рефрижераторных поездов (секций) — снятие и установка.
18. Шунты, ножи, наконечники и перемычки электрических аппаратов и электрических машин — изготовление и установка.
19. Электрические печи, ящики линейных и мостовых контакторов, блоки резисторов — снятие.
20. Электропровода на выгонах — прокладка и крепление.
4-й разряд
Характеристика работ. Разборка, ремонт и сборка сложных деталей и узлов электромашин, электроприборов и электроаппаратов в условиях тугих и скользящих посадок. Соединение деталей и узлов электромашин, электроаппаратов и электроприборов по сложной схеме. Заземление и зануление электросиловых установок. Испытание отремонтированных электромашин, электроаппаратов и электроприборов. Составление дефектных ведомостей.
Должен знать: устройство и назначение сложных электромашин, электроаппаратов и электроприборов; сложные электромонтажные схемы соединений деталей и узлов; технические условия на испытание отремонтированных электромашин, электроаппаратов и электроприборов.
Примеры работ
1.
Камеры дугогасительные — разборка, ремонт и сборка.
2. Коллекторы тяговых генераторов тепловозов, тягоэлектро-двигателей и вспомогательных машин — продороживание.
3. Коробки парораспределительные, лопатки рабочих колес турбогенераторов паровозов — разборка, ремонт, сборка.
4. Панели, щиты с аппаратурой — снятие, установка.
5. Пластины якорей коллекторные электромашин — пайка «петушков».
6. Полозы токоприемников — сборка новых и ремонт с выправкой на оправке.
7. Разрядники всех типов — ремонт, испытание.
8. Рамы верхние и нижние токоприемников — изготовление.
9. Реакторы сглаживающие тяговых электродвигателей и вспомогательных электромашин, якоря электромашин, контроллеры, приводы групповых переключателей, реле всех типов — снятие, установка,
10. Схемы монтажные — составление, изготовление.
11. Токоприемники, фазорасщепители электровозов — снятие, установка.
12. Турбогенераторы, центробежные регуляторы турбогенераторов паровозов — снятие, установка.
13. Установки мотор-вентиляционные вагонов — снятие, установка.
14. Установки противопожарные — осмотр, разборка, ремонт, сборка, проверка.
15. Шестерни валов тяговых двигателей, валы и коллекторы электромашин всех систем — выпрессовка.
16. Щетки электромашин — притирка и регулировка.
17. Ящики линейных и мостовых контакторов, блоки резисторов — установка.
5-й разряд
Характеристика работ. Разборка, ремонт, сборка сложных деталей и узлов электромашин, электроаппаратов и электроприборов в условиях всех типов посадок. Изготовление сложных монтажных схем. Регулирование и испытание собранных узлов электромашин, электроаппаратов и электроприборов.
Должен знать: назначение, устройство и взаимодействие узлов и групп сложных электромашин, электроаппаратов и электроприборов; способы сборки сложных узлов электромашин, электроаппаратов и электроприборов; сложные электромонтажные схемы соединений деталей и узлов; технические условия на сборку и испытание отремонтированных узлов.
Примеры работ
1. Включатели воздушные однополюсные и быстродействующие — снятие, ремонт, установка,
2. Выпрямители селеновые — испытание.
3. Каретки и шарнирные соединения токоприемников — ремонт, сборка.
4. Контроллеры дистанционные температур вагонов — разборка, ремонт, сборка.
5. Мотор-вентиляционные установки всех систем, умформеры, электронагревательные и распределительные устройства вагонов, генераторы преобразователей тока систем люменисцентного освещения и преобразователей для бритья, устройства контроля температуры нагрева букс (термодатчики), электроагрегаты системы отопления, электродвигатели установок кондиционирования воздуха, приборов автоматики, электродвигатели холодильных установок вагонов всех типов — разборка, ремонт, сборка.
6. Муфты (пакеты) соединений валов генераторов и других электрических машин, рукоятки бдительности — проверка, регулировка взаимодействия.
7. Подшипники электрических машин всех типов — запрессовка.
8.
Подшипники тяговых электродвигателей (подшипники качения) — полная ревизия.
9. Предохранители фарфоровые электровозов — перезарядка.
10. Приводы карданно-редукторные вагонов — снятие, ремонт, испытание, установка.
11. Скоростемеры, счетчики, регуляторы напряжения электронные, электронные реле ускорения, панели кремниевых выпрямителей, защиты — осмотр, проверка электрических параметров, ремонт.
12. Турбогенераторы, центробежные регуляторы турбогенераторов паровозов — разборка, ремонт, сборка.
13. Цепи управления в трамвайных вагонах и троллейбусах — установка на вал.
14. Электродвигатели, генераторы тяговые, вспомогательные электрические машины, электроизмерительные приборы, групповые переключатели и их приводы, стартеры, контроллеры, преобразователи питания радиоаппаратуры, контакторы и реле всех типов — разборка, ремонт, сборка, проверка правильности соединений электрических цепей.
15. Электрооборудование при дизелях с электрическим запуском вагонов, рефрижераторов поездов (секций) и поездов с централизованным электроснабжением — снятие, разборка, ремонт, сборка, установка.
6-й разряд
Характеристика работ. Проверка на точность, испытания и регулирование сложных электромашин, электроаппаратов и электроприборов. Динамическая балансировка якорей электромашин всех типов с установкой балансировочного груза. Испытание и регулировка электрических систем дистанционного управления.
Должен знать: конструктивные особенности, принцип работы сложного оборудования и установок; способы и правила регулирования работы сложных электромашин, электроаппаратов и электроприборов; приемы и способы динамической балансировки якорей электромашин всех типов с установкой балансировочных грузов.
Примеры работ
1. Аппараты высоковольтных камер — замер сопротивлений изоляции и проверка взаимодействия аппаратов.
2. Аппараты, приборы и машины электрические, система автоматической локомотивной сигнализации и автостопов — проверка взаимодействия и регулировки.
3. Генераторы тяговые — центровка при установке на тепловозы.
4. Приборы автоматики и дистанционного управления — регулировка.
5. Регуляторы напряжения — ремонт, испытание на стенде.
6. Системы радиовещания «ТОН» на моторвагонном подвижном составе — регулировка.
7. Системы регулирования температуры воды и масла дизеля автоматические, а также емкости с электромасляным обогревом — настройка.
8. Скоростемеры, счетчики, регуляторы напряжения электронные, электронные реле ускорения, панели кремниевых выпрямителей, защита — регулирование, испытание.
9. Тепловозы — реостатные испытания.
10. Турбогенераторы паровозов — испытание, регулировка.
11. Цепи электрические — проверка омических сопротивлений.
12. Электродвигатели тяговые, вспомогательные электрические машины, электрические аппараты и электрические приборы — испытание, балансировка, регулирование на стенде, снятие характеристик и разверток.
7-й разряд
Характеристика работ. Профилактика, ремонт, проверка электрических параметров сложных электронных блоков различных систем. Поиск и устранение неисправностей в сложных электронных блоках, имеющих микропроцессорную элементную базу.
Диагностика с использованием сложных проверочных систем состояния различного электрооборудования локомотивов и вагонов.
Должен знать: конструктивные особенности сложных электронных блоков различных систем; назначение, принцип устройства схемы увязки электронных систем с электрической схемой локомотива и вагона.
Требуется среднее профессиональное образование.
Примеры работ
1. Аппаратура электронная высоковольтных и низковольтных цепей подвижного состава — проверка, устранение неисправностей и регулировка.
2. Блоки электронные систем автоматического управления на подвижном составе — профилактика, ремонт, проверка электрических параметров.
3. Диоды силовые — проверка теплового сопротивления.
4. Цепи силовые и их элементы — проверка целостности с помощью специальной системы.
5. Цепи электрические — контроль параметров с помощью цифрового индикатора (типа «Мастер-5»).
8-й разряд
Характеристика работ. Диагностика, испытание и регулировка сложной уникальной электронной аппаратуры и приборов.
Выполнение пусконаладочных работ автоматического управления движением и торможением подвижного состава с применением устройств на основе вычислительной техники, выявление и устранение дефектов сопряжения электросхемы вагона с системой автоматического регулирования скорости.
Должен знать: конструктивные особенности сложной и уникальной электронной аппаратуры и приборов; контрольно-измерительные приборы и стенды для диагностирования; основы построения логических схем, реализация их на микроэлементной базе, методы проверки и устранения неисправностей отдельных блоков устройств ЭВМ.
Требуется среднее профессиональное образование.
Примеры работ
1. Аппаратура электронная — наладка, регулировка, испытание.
2. Машины электрические локомотивов и вагонов — оценка качества коммутации, контроль параметров с помощью автоматизированных систем (типа «Тестер-ЭМ», «АСКД-ЭМ»).
3. Приборы безопасности, имеющие микропроцессорную элементную базу — диагностика, испытание и регулировка.
4. Трансформаторы тока — проверка токораспределения.
5. Электрооборудование локомотивов, вагонов — контроль параметров с помощью автоматизированной системы (типа «АСКД»).
Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования 4,5,6, р.
Периодичность открытия групп Темы учебного курса
Сроки обучения : 23 дня.
Теория: 104 часа.
Практика: 80 часов.
Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования – 4 разряд
Характеристика работ: Разборка, капитальный ремонт электрооборудования любого назначения, всех типов и габаритов под руководством электромонтера более высокой квалификации. Регулирование и проверка аппаратуры и приборов электроприводов после ремонта. Ремонт усилителей, приборов световой и звуковой сигнализации, контроллеров, постов управления, магнитных станций. Обслуживание силовых и осветительных электроустановок со сложными схемами включения.
Выполнение работ на ведомственных электростанциях, трансформаторных электроподстанциях с полным их отключением от напряжения. Выполнение оперативных переключений в электросетях с ревизией трансформаторов, выключателей, разъединителей и приводов к ним с разборкой конструктивных элементов. Проверка, монтаж и ремонт схем люминесцентного освещения. Размотка, разделка, дозировка, прокладка кабеля, монтаж вводных устройств и соединительных муфт, концевые заделки в кабельных линиях напряжением до 35 кВ. Определение мест повреждения кабелей, измерение сопротивления заземления, потенциалов на оболочке кабеля. Выявление и устранение отказов и неисправностей электрооборудования со схемами включения средней сложности. Пайка мягкими и твердыми припоями. Выполнение работ по чертежам и схемам. Подбор пусковых сопротивлений для электродвигателей.
Слушатель, освоивший программу
Должен знать
1. основы электроники;
2. устройство различных типов электродвигателей постоянного и переменного тока, защитных и измерительных приборов, коммутационной аппаратуры;
3.
наиболее рациональные способы проверки, ремонта, сборки, установки и обслуживания электродвигателей и электроаппаратуры, способы защиты их от перенапряжений;
4. назначение релейной защиты;
5. принцип действия и схемы максимально-токовой защиты;
6. выбор сечений проводов, плавких вставок и аппаратов защиты в зависимости от токовой нагрузки;
8. технические требования к исполнению электрических проводок всех типов;
9. номенклатуру, свойства и взаимозаменяемость применяемых при ремонте электроизоляционных и проводимых материалов;
10. методы проведения регулировочно-сдаточных работ и сдачи электрооборудования с пускорегулирующей аппаратурой после ремонта;
11. основные электрические нормы настройки обслуживаемого оборудования, методы проверки и измерения их;
12. принцип действия оборудования, источников питания;
13. устройство, назначение и условия применения сложного контрольно-измерительного инструмента;
конструкцию универсальных и специальных приспособлений;15. правила техники безопасности в объеме квалификационной группы IV.
Должен уметь:
1. выполнять разборку, ремонт и сборку сложных деталей и узлов электромашин, электроаппаратов и электроприборов в условиях тугих и скользящих посадок;
2. производить соединение и монтаж деталей, и узлов электромашин, электроаппаратов и элетроприборов по сложной схеме;
3. осуществлять заземление электросиловых установок;
4. испытывать отремонтированные электромашины, электроаппараты и электроприборы;
6. составлять дефектные ведомости на ремонтируемое оборудование;
7. выполнять статическую и динамическую балансировку якорей и роторов;
8. соблюдать и разъяснять рабочим низших разрядов правила техники безопасности и выполнения стропальных работ;
9. экономно расходовать материалы, инструмент и электроэнергию.
Примеры работ
1.
Блокировки электромагнитные и электромеханические — ремонт и регулирование.
2. Выключатели масляные — ремонт с изготовлением и заменой контактов, регулированием на одновременное включение трех фаз и проверкой плоскости контактов.
4. Командоаппараты управления подъемными столами прокатных станов проверка и ремонт.
5. Краны портальные, контейнерные перегружатели — текущий ремонт, регулирование и испытание электрооборудования.
6. Линии электропитания высокого напряжения — проверка под напряжением.
7. Перегружатели пневматические — техническое обслуживание, текущий ремонт приводов и пускорегулирующей аппаратуры, проверка и регулирование.
8. Подшипники скользящие электродвигателей всех мощностей шабрение.
9. Потенциометры электронные автоматические регулирования температуры сушильных и прокаленных печей — ремонт и наладка.
11. Селеновые выпрямители — ремонт с заменой шайб, изготовление перемычек с регулированием и наладкой.
12. Темнители — ремонт с изготовлением концевых выключателей, заменой щеток и микровыключателей.
13. Цепи вторичной коммутации — проверка индукторов.
14. Щиты распределительные высоковольтные — монтаж с установкой арматуры.
15. Электродвигатели асинхронные мощностью свыше 500 кВт и короткозамкнутые мощностью свыше 1000 кВт — разборка, сборка с установлением повреждений.
17. Электроколонки крановые питающие — разборка, ремонт, сборка и регулирование.
18. Электрофильтры — проверка, ремонт и установка.
Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования – 5 разряд
Характеристика работ: Разборка, капитальный ремонт, сборка, установка и центровка высоковольтных электрических машин и электроаппаратов различных типов и систем с напряжением до 15 кВ.
Наладка схем и устранение дефектов в сложных устройствах средств защиты и приборах автоматики и телемеханики. Обслуживание силовых и осветительных установок с особо сложными схемами включения электрооборудования и схем машин и агрегатов, связанных в поточную линию, а также оборудования с автоматическим регулированием технологического процесса. Монтаж и ремонт кабельных сетей напряжением свыше 35 кВ, с монтажом вводных устройств и соединительных муфт. Ремонт, монтаж, установка и наладка ртутных выпрямителей и высокочастотных установок мощностью свыше1000 кВт. Монтаж, ремонт, наладка и обслуживание устройств автоматического регулирования режимов работы доменных, сталеплавильных печей, прокатных станов, блокировочных, сигнализационных, управляющих устройств туннельных печей, систем диспетчерского автоматизированного управления, поточно-транспортных технологических линий, сварочного оборудования с электронными схемами управления, агрегатов электрооборудования и станков с системами электромашинного управления, с обратными связями по току и напряжению.
Слушатель освоивший программу
Должен знать:
1. основы телемеханики;
3. общие сведения о назначении и основных требованиях к максимальной токовой защите;
4. методы проведения испытания электрооборудования и кабельных сетей;
5. схемы электродвигателей и другого обслуживаемого электрооборудования;
6. устройство реле различных систем и способы его проверки и наладки;
7. приемы работ и последовательность операций по разборке, сборке, ремонту и наладке электрических машин больших мощностей, сложного электрооборудования;
8. правила испытания защитных средств, применяемых в электрических установках;
9.
10. построение геометрических кривых, необходимых для пользования применяемыми при ремонте приборами;
11. принцип работы преобразователей, установок высокой частоты с машинными и ламповыми генераторами;
12. расчет потребности в статических конденсаторах для повышения косинуса фи;
13. способы центровки и балансировки электродвигателей; назначение и виды высокочастотных защит;
1. правила настройки и регулирования контрольно-измерительных инструментов,
2. правила техники безопасности в объеме квалификационной группы IV.
Должен уметь:
1. выполнять разборку, сборку, ремонт и регулировку особо сложных деталей и узлов электромашин, электроаппаратов и электроприборов в условиях всех типов посадок;
2. производить монтаж электрооборудования по особо сложным схемам;
3. выполнять статическую и динамическую балансировку ремонтируемых электромашин;
4.
регулировать и испытывать собранные узлы электромашин, электроаппаратов и электроприборов;
5. монтировать электрооборудование в соответствии с правилами технической эксплуатации электрических установок;
Примеры работ:
1.Автоматические устройства башен тушения коксохимических заводов, ремонт и наладка электросхемы;
2.Выключатели масляные высоковольтные — капитальный ремонт;
3.Кабель высокого напряжения — нахождение повреждения, вырезка поврежденного участка и монтаж вставки;
4.Контакторы, магнитные контроллеры, путевые выключатели — ремонт и регулирование.
5.Оборудование и аппаратура распределительных устройств высокого напряжения — ремонт и монтаж.
6.Ограничители грузоподъемности магнитоэлектрические — проверка, наладка и регулирование.
7.Панели управления и магнитные станции высоковольтных электродвигателей прокатных станов — проверка и ремонт.
8.Панели управления многократного волочения со сложной схемой автоматического пуска пяти барабанов одной кнопкой с помощью реле времени — ремонт и наладка.
9.Погрузчики, пневмоперегружатели вагонные, складские, трюмные и другие специальные машины — капитальный ремонт и регулирование электрооборудования в полном объеме.
10.Потенциометры, сельсиновые датчики с передачами — ремонт с изготовлением деталей.
11.Приборы радиоизотопные — монтаж и наладка.
12.Пульты управления операторского освещения — ремонт и монтаж.
13.Реле максимальное, фотореле — проверка, ремонт и регулирование.
14.Роторы электродвигателей — балансировка, выявление и устранение вибрации.
15.Спредеры автоматические — определение неисправности, ремонт, монтаж, демонтаж.
16.Схемы автоматики рольгангов, упоров, перекидки клапанов воздухонагревателей мартеновских печей — ремонт и наладка.
17.Электросистемы механизмов загрузки доменных печей — полный ремонт и наладка.
18.Элементы счетных схем специальных систем управления длины раската, телемеханических устройств на агрегатах металлургических заводов — ремонт, монтаж и наладка.
19. Электродвигатели высоковольтные — капитальный ремонт, сборка, установка и центровка.
20. Электроприводы многодвигательные с магнитными станциями и сложными схемами автоматики и блокировки — проверка и ремонт.
21. Электрочасовые станции всех систем — средний и капитальный ремонт
Электромонтер по ремонту и обслуживанию электрооборудования – 6 разряд
Характеристика работ: Разборка, капитальный ремонт, сборка, установка и центровка высоковольтных электрических машин и электроаппаратов различных типов и систем напряжением свыше 15 кВ. Обслуживание производственных участков или цехов с особо сложными схемами первичной и вторичной коммутации и дистанционного управления. Наладка, ремонт и регулирование ответственных, особо сложных, экспериментальных схем технологического оборудования, сложных электрических схем автоматических линий, а также ответственных и экспериментальных электрических машин, электроаппаратов, электроприборов и электрических схем уникального и прецизионного металлообрабатывающего оборудования. Обслуживание, наладка и регулирование электрических самопишущих и электронных приборов.
Обслуживание и наладка игнитронных сварочных аппаратов с электроникой, ультразвуковых, электронных, электроимпульсных установок, особо сложных дистанционных защит, устройств автоматического включения резерва, а также сложных схем с применением полупроводниковых установок на транзисторных и логических элементах. Проверка классов точности измерительных трансформаторов. Выполнение работ по ремонту, монтажу и демонтажу кабельных линий в специальных трубопроводах, заполненных маслом или газом под давлением. Сложные эпоксидные концевые разделки в высоковольтных кабельных сетях, а также монтаж соединительных муфт между медными и алюминиевыми кабелями. Комплексные испытания электродвигателей, электроаппаратов и трансформаторов различных мощностей после капитального ремонта. Подготовка отремонтированного электрооборудования к сдаче в эксплуатацию.
Слушатель, освоивший программу
Должен знать:
1. конструкцию, электрические схемы, способы и правила проверки на точность различных электрических машин, электроаппаратов, электроприборов любой мощности и напряжения и автоматических линий;
2.
схемы телеуправления и автоматического регулирования и способы их наладки;
3. устройство и конструкцию сложных реле и приборов электронной системы;
4. правила обслуживания игнитронных сварочных аппаратов с электроникой, ультразвуковых, электроимпульсных и электронных установок;
5. методы комплексных испытаний электромашин, электроаппаратов и электроприборов;
6. правила составления электрических схем и другой технической документации на электрооборудование в сети электропитания;
7. электрические схемы первичной и вторичной коммутации распределительных устройств;
8. принцип действия защит с высокочастотной блокировкой;
9. схемы стабилизаторов напряжения, полупроводниковых, селеновых выпрямителей и телеметрического управления оперативным освещением и пультов оперативного управления;
10. правила техники безопасности в объеме квалификационной группы IV.
11. Наличие среднего специального образования.
Должен уметь:
1. обслуживать электрооборудование сложной конструкции, различной мощности и напряжения и автоматических линий, сложных реле и приборов электронной системы;
2.
выполнять работы в соответствии с квалификационной характеристикой.
Примеры работ:
1. Аппаратура автоматическая дозировочная для жидких компонентов с электронным реле и терморегуляторами — проверка, ремонт и наладка электросхемы.
2. Генераторы постоянного тока — капитальный ремонт, регулирование и наладка.
3. Краны портальные, контейнерные перегружатели — капитальный ремонт электрооборудования.
4. Коллекторы машин постоянного тока — сборка, изготовление шаблонов и доводка пластин коллектора вручную.
5. Линии автоматические металлорежущих станков — сложный ремонт и наладка электросхемы.
6. Линии поточные с многодвигательными, синхронизированными и автоматизированными приводами — ремонт и наладка.
7. Машины электросварочные шовные, многоточечные — ремонт и наладка.
8. Печи электроплавильные и закалочные установки высокочастотные проверка, устранение неисправностей и наладка.
9. Приборы и аппараты электронной системы — ремонт и наладка схемы.
10.
Реле электронной башни тушения коксохимических заводов — ремонт, установка и наладка.
11. Рентгеноаппараты — проверка, устранение дефектов и наладка.
12. Системы тиристорного управления — наладка.
13. Спредеры, грузоподъемные электромагниты — капитальный ремонт, регулирование и наладка электрооборудования.
14. Схемы сложные электрические с применением электроники и фотоэлементов — проверка, ремонт и наладка.
15. Схемы электрические автоматического дистанционного управления проверка, ремонт и наладка.
16. Электроприводы со сложными схемами управления дистиллиграфирование режимов работы.
УЧЕБНО — ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН
№ | Наименование разделов | недели | |
1-2 | 3-4 | ||
часов в неделю | |||
| Теоретическое обучение | 96 |
|
1 | Блок 1. | 4 |
|
2 | Блок 2. Общетехнический курс | 40 |
|
3 | Блок 3. Специальный курс | 38 | 14 |
| Производственное обучение |
|
|
4 | Производственное обучение на предприятии | 40 | 40 |
5 | Консультация |
| 4 |
6 | Экзамен |
| 4 |
| Итого по курсу | 118 | 62 |
Общие сведения (Введение)Электронные системы и схемы безопасности.
Часть 1 , угрозы или неприятности (такие как физическое нападение, кража имущества, нежелательное вторжение человека или животного, поломка машины или риск пожара, поражения электрическим током или заражения паразитами и т. д.) можно описать как систему «безопасности».«Электронная» система безопасности — это система, в которой действия системы сильно зависят от электронных схем. Простыми примерами таких систем являются электронные дверные звонки и мышеловки, дверные замки с кодовым замком и домашняя охранная сигнализация.
Этот начальный эпизод этой серии начинается с объяснения основных принципов электронной системы безопасности, а затем продолжается описанием широкого спектра устройств, которые можно использовать в современных электронных системах безопасности.
Эта основная тема будет продолжена в следующей части сериала, но все последующие эпизоды будут показывать практические примеры различных конкретных типов электронных систем и схем безопасности низкой и средней сложности.
ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ
Все электронные системы безопасности состоят из основных элементов, показанных на Рисунок 1 . Здесь один или несколько датчиков «опасности» размещаются в передней части системы и генерируют электрический выходной сигнал при обнаружении опасности. Выход сенсорного блока по каналу передачи данных подается на блок обработки сигналов принятия решения, а выход этого блока по другому каналу данных подается на блок реагирования на «опасность», такой как сигнал тревоги или электромеханический триггер. или выключить устройство.
РИСУНОК 1. Основные элементы электронной системы безопасности.
Обратите внимание на , рис. 1 , что каждый из трех основных элементов системы показан с использованием собственного источника питания, но на практике два или более элементов могут использовать один источник питания.
На рисунках 2 с по 5 в базовой форме показаны четыре различных типа систем безопасности низкой и средней сложности.
Первый из них (, рис. 2, ) представляет собой простой электронный дверной звонок или систему сигнализации входа в магазин, в которой датчик «опасности» представляет собой кнопочный переключатель в случае системы дверного звонка или дверного замка. встроенный микропереключатель (или выключатель прижимного мата и т. д.) в случае проходной системы.
РИСУНОК 2. Электронный дверной звонок или система входа в магазин.
В обоих случаях действие схемы таково, что при замыкании переключателя S1 он активирует синхронизирующий генератор, который включает звуковой генератор сигнала тревоги на период 10 секунд, независимо от фактической продолжительности замыкания переключателя, и повторяет это действие каждый раз время, когда S1 закрыт.
В идеальном случае схема этого типа потребляет нулевой ток покоя. Обратите внимание, что в случае цепи дверного звонка датчик «опасности» (S1) приводится в действие неизвестным посетителем добровольно, с преднамеренной попыткой привлечь внимание домовладельца, но в случае с магазином — схема входа, S1 невольно приводится в действие посетителем и предупреждает владельца магазина о присутствии потенциального покупателя или вора.
На рис. 3 показана простая схема домашней охранной сигнализации. Здесь основная система сигнализации включается замыкающим выключателем S2 с ключом, а датчик «опасности» S1 фактически состоит из любого желаемого количества последовательно соединенных нормально замкнутых выключателей (обычно герконовых и магнитных), каждый из которых подключен к защищенной двери или окну, чтобы составной переключатель S1 размыкался при открытии любой защищенной двери или окна или при разрыве проводки S1.
РИСУНОК 3. Простая бытовая охранная сигнализация.
В этом случае R1 подтягивает вход фильтра нижних частот, подавляющего переходные процессы, к высокому уровню, и после небольшой задержки (обычно около 200 мс) выход фильтра запускает генератор пятиминутного таймера, который через реле RLA включает реле RLA. транзистор Q1 и тем самым активирует внешний тревожный звонок или сирену через контакты реле RLA/1.
После активации реле и сигнализация автоматически выключаются по истечении пятиминутного периода времени, но их можно выключить или сбросить в любой момент, открыв ключ-выключатель S2.
Аварийный сигнал можно проверить в любое время, с замыканием S2 или без него, с помощью кнопочного выключателя S3, который напрямую замыкает RLA.
На рис. 4 в графическом виде показана современная пассивная инфракрасная (PIR) система обнаружения движения, которая может использоваться для автоматического подачи сигнала тревоги или включения прожекторов, когда человек входит в зону обнаружения PIR (PIR имеет типичное максимальное диапазон 12 метров, а поле имеет вертикальный размах около 15 градусов и горизонтальный размах от 90 до 180 градусов).
РИСУНОК 4. Пассивная инфракрасная (PIR) система обнаружения движения.
ПИК-датчик обнаруживает небольшое количество инфракрасного излучения, создаваемого теплом человеческого тела, но выдает «тревожный» сигнал только тогда, когда источник тепла значительно перемещается в пределах поля обнаружения. Большинство PIR-модулей обладают хорошей устойчивостью к ложным срабатываниям; некоторые типы включают в себя выходное реле, которое обычно замкнуто (включено), но размыкается (выключается) при обнаружении злоумышленника, отказе или отключении источника питания устройства; блоки этого последнего типа обычно нуждаются в источнике питания 12 В постоянного тока и потребляют ток покоя около 20 мА.
Устройства PIR широко используются для защиты помещения или зоны в современных системах охранной сигнализации.
На рис. 5 показаны — в упрощенном виде — основные элементы современной домашней «беспроводной» системы охранной сигнализации, в которой каналы передачи данных между различными основными частями системы имеют форму закодированного РЧ (обычно 418 МГц). или 458 МГц), что значительно упрощает установку.
РИСУНОК 5. Беспроводная система охранной сигнализации.
Сердцем системы является главная панель управления, в которой находятся беспроводной приемник, декодер и логика управления, а также мощная мини-сирена, а также выход, который может активировать внешнюю мощную сирену и световой стробоскоп. блок сигнализации. В каждом блоке датчиков «опасности» системы находится небольшой радиочастотный передатчик и антенна, которые посылают закодированный сигнал в условиях опасности; каждое из устройств рассчитано на не менее шести месяцев нормальной работы от небольшой батареи.
Большинство бытовых беспроводных систем охранной сигнализации могут использоваться для контроля максимум от четырех до шести зон (отдельных охраняемых территорий) с помощью соответствующих датчиков. Датчики бывают трех основных типов: типы «контакт-выключатель» передают сигнал опасности при размыкании одного или нескольких последовательно соединенных нормально-замкнутых выключателей и могут использоваться для защиты зоны любого желаемого размера; Типы «PIR» передают сигнал опасности, когда человек находится в поле зрения блока PIR, и могут использоваться для защиты зоны ограниченного размера; Типы «паника» передают сигнал опасности при нажатии кнопки брелока и могут использоваться для защиты человека от внезапного физического нападения или угрозы, когда он находится в зоне действия приемника системы (блока управления).
Датчики всех трех типов также посылают контрольные сигналы, которые предупреждают о сбое заряда батареи или преднамеренном вмешательстве и т. д. Таким образом, беспроводная система охранной сигнализации обеспечивает высокую степень безопасности.
Обратите внимание, что простые электронные системы безопасности, такие как те, что показаны на рисунках 2 и 3 , можно легко и дешево собрать своими руками, но создание ПИК-блока нерентабельно. в качестве проекта «сделай сам», или экономически эффективным или законным (поскольку радиочастотные передатчики должны быть сертифицированы утвержденным государственным или национальным органом) для создания (а не покупки) Рис. 5 Тип беспроводной системы охранной сигнализации в виде чистого проекта «сделай сам».
Коммерческие ИК-датчики и беспроводные устройства охранной сигнализации могут, однако, легко использоваться в качестве специальных элементов, которые можно встраивать в самые разные системы безопасности, сделанные своими руками.
НАДЕЖНОСТЬ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ
Важнейшим параметром любой практической электронной системы безопасности является ее надежность при выполнении поставленной задачи.
В частности, все такие системы должны быть просты в использовании, трудно отключаемы и иметь хорошую устойчивость к сбоям в работе и генерации ложных срабатываний (которые очень быстро подрывают доверие пользователя к системе).
Степень и типы надежности, требуемые от системы безопасности, зависят от уровня безопасности, для обеспечения которого предназначена система. Бытовые системы охранной сигнализации (в которых только несколько членов семьи имеют доступ к основным функциональным частям системы) имеют, например, относительно низкие требования к защите от несанкционированного доступа, но системы защиты от взлома, используемые в крупных магазинах и магазинах, — в которых общественность имеет легкий доступ ко многим охраняемым зонам в обычные часы «открытия» — предъявляет очень высокие требования к защите от несанкционированного доступа.
На общую надежность любой электронной системы безопасности большое влияние оказывает природа ее основных системных элементов, т. е. блоки обнаружения опасности, каналы передачи данных и т.
д.
Простые электромеханические датчики опасности, такие как герконы и нажимные пластины переключатели имеют, например, гораздо более высокий внутренний уровень надежности, чем электронные датчики, такие как ультразвуковые, микроволновые и простые световые детекторы проникновения, но электронные переключатели безопасности с клавиатурой обычно имеют гораздо большую надежность, чем механические переключатели с ключами, которые они разработали. заменить и тд.
Чтобы получить полезное представление об этом предмете, читатель должен хорошо понимать широкий спектр элементов, которые используются в современных электронных системах безопасности, а именно:
ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ
Все электронные системы безопасности состоят — как показано в Рисунок 1 — одного или нескольких датчиков «опасности», которые генерируют какой-либо электрический выходной сигнал при обнаружении опасности и передают этот выходной сигнал — через канал передачи данных и блок обработки сигнала принятия решения — на «опасность».
блок реагирования, такой как сигнализация, электромеханический пусковой механизм или отключающее устройство.
Помимо фактического блока обработки сигналов, тремя другими основными элементами любой электронной системы безопасности, таким образом, являются датчик, канал передачи данных и блок реагирования, и каждый из этих элементов может принимать электромеханические, электрические или электронную форму.
Каждый из этих трех основных элементов доступен в различных формах, и наиболее важные из них описаны в оставшихся разделах этой главы.
ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЕ ДАТЧИКИ
ПРОСТЫЕ ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ
Простейшими и наиболее широко используемыми электромеханическими датчиками являются обычные электрические переключатели различных типов, показанные на рисунках от 6(a) до 6(e) . Типы, показанные в (a) — (d) , являются типами с линейным приводом от давления и могут принимать обычные формы с ручным управлением или могут быть микропереключателями, которые активируются механическим движением двери, окна или машины.
часть и т. д. Тип (e) представляет собой поворотный многоступенчатый переключатель, работающий от давления, который (обычно) активируется вручную.
РИСУНОК 6. Пять основных конфигураций коммутатора.
Датчик, показанный в (a) , представляет собой нормально разомкнутый (НО или НО) кнопочный переключатель; (b) — нормально замкнутый (NC или NC) кнопочный переключатель; (c) — однопозиционный однополюсный (SPST) тумблер, (d) — однополюсный двухпозиционный (SPDT) или «перекидной» тумблер; и (e) представляет собой однополюсный четырехпозиционный поворотный переключатель.
Рисунок 7 показывает три основных способа использования обычных электрических выключателей в силовых (или сигнальных) коммутационных приложениях. В (a) переключатель SPST используется в качестве контроллера включения / выключения для переключения питания на одну нагрузку; в (b) однополюсный трехпозиционный переключатель используется в качестве распределителя мощности для переключения питания на любую из трех нагрузок; а в (c) используется в качестве селектора мощности для подключения любого из трех источников питания к одной нагрузке.
РИСУНОК 7. Три основных типа схемы переключения питания (или сигнала).
Электромеханические датчики с коммутируемым выходом доступны в различных основных типах, включая чувствительные к температуре термостаты, чувствительные к ориентации переключатели «наклона» и «опрокидывания», чувствительные к давлению «матовые» переключатели, переключатели безопасности с ключом, и чувствительные ко времени «таймерные» переключатели, все из которых показаны в базовой форме на рисунках с 8 по 10 .
ТЕРМОСТАТЫ
Термостаты представляют собой переключатели включения/выключения, активируемые температурой, которые обычно работают по «биметаллическому» принципу, показанному на рис.0022 Рисунок 8(a) , в котором биметаллическая полоса состоит из двух связанных слоев проводящего металла с разными коэффициентами теплового расширения, что приводит к изгибу полосы пропорционально температуре и установлению (или разрыву) физического и электрического контакта с фиксированный контакт переключателя при определенной температуре.
РИСУНОК 8. Базовая конструкция простого биметаллического термостата (a) и символы для (b) фиксированного и (c) регулируемого термостатов.
На практике биметаллический элемент может иметь форму полосы, спирали или конического диска с защелкой, в зависимости от применения, а температурная точка срабатывания может регулироваться или не регулироваться. На рисунках 8(b) и (c) показаны символы, используемые для обозначения фиксированных и регулируемых термостатов.
Доступны различные термостаты, которые можно легко использовать для автоматического контроля температуры или для предупреждения об опасности (пожар или мороз). Их главный недостаток в том, что они страдают гистерезисом; как правило, отрегулированный термостат хорошего качества может закрыться, когда температура поднимется, скажем, до 21 ° C, но не откроется снова, пока она не упадет до 19 ° C.
0,5°С.
ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ НАКЛОНА
На рис. 9(a) показана основная конструкция и принцип действия ртутного переключателя наклона, который (в данном примере) состоит из полости сигарообразной формы, образованной внутри блока, состоящего из двух электрически соединенных металлические торцевые контакты и центральный металлический контакт, которые разделены изолирующими секциями.
РИСУНОК 9. Основная конструкция ртутных переключателей (a) и (b) .
Полость содержит глобулу ртути, которая опирается на центральный контакт, но изолирована от концевых контактов при горизонтальном положении выключателя, но катится и касается одного или другого из концевых контактов (а также центрального контакта) при переключатель значительно наклонен (обычно более чем на 10 градусов) по отношению к горизонтали.
Таким образом, ртутный «переключатель» обычно разомкнут, но закрывается при наклоне и может использоваться для активации сигнала тревоги при попытке переместить обычно стационарный защищенный объект, такой как телевизор, компьютер или аудиосистема.
и т. д.
ОПРОКИДЫВАЮЩИЕ ВЫКЛЮЧАТЕЛИ
На рис. 9(b) показана основная конструкция и принцип работы ртутного опрокидывающегося аварийного выключателя. В этом случае резонатор имеет достаточно крутые стороны, а конструкция такова, что шарик ртути касается как кольцевого контакта, так и центрального контакта, когда устройство находится в вертикальном положении, и, таким образом, действует как замкнутый переключатель, но размыкает этот контакт и действует. в качестве открытого выключателя, когда устройство сильно наклонено (обычно более чем на 40 градусов) из вертикального положения.
Одним из распространенных применений этого типа выключателя являются отдельно стоящие электронагреватели, где выключатель встроен в устройство и соединен последовательно с кабелем питания, так что прибор автоматически выключается, если его случайно опрокинули.
ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ МАТОВ ДАВЛЕНИЯ
На рисунках 10(a) и 10(b) показан общий вид и базовая конструкция переключателя матов давления, который предназначен для скрытого монтажа под ковриком или ковром и действует как обычный переключатель.
— открытый переключатель, который замыкается, если человек сильно наступит на какую-либо часть переключателя.
РИСУНОК 10. Общий вид (a) и в разрезе (b) виды переключателя прижимного мата и символические изображения (c) с ключом и (d) с таймером переключатели SPDT.
Устройство состоит из двух листов металлической фольги, которые обычно разделены перфорированным листом пенопласта; этот бутерброд заключен в герметичный пластиковый конверт; когда человек наступает на конверт, его вес сжимает пенопласт, и металлическая фольга вступает в электрический контакт через перфорацию листа пенопласта.
Выключатели нажимного мата широко используются в бытовых и коммерческих системах охранной сигнализации; большинство таких переключателей имеют четыре выходных провода; два провода «переключателя» имеют частично оголенные концы. Два других провода не оголены, внутренне закорочены и служат для размыкания контактов.
функция защиты от несанкционированного доступа, при которой система сигнализации активируется в случае обрыва проводки датчика (этот метод описан в разделе СВЯЗИ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ в следующем выпуске этой серии), и ее можно игнорировать в большинстве бытовых приложений.
ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ С КЛЮЧОМ
На рис. 10(c) показано условное изображение простого электрического переключателя SPST с ключом, в котором рычаг переключателя перемещается путем поворота ключа Йельского типа в соответствующем тумблерном механизме. Выключатели этого базового типа доступны во многих различных стилях переключателей и ключей и широко используются в приложениях безопасности в зданиях и транспортных средствах, а также в таких устройствах, как ПК и блоки управления охранной сигнализацией.
Наиболее важным параметром выключателя с ключом (или любого типа замка с ключом) является количество «отличий» или возможных профилей ключей; Переключатели типа Yale имеют несколько контактов (обычно пять), каждый из которых должен быть поднят на определенный уровень с помощью ключа, чтобы переключатель мог работать.
Обычно каждый контакт имеет три возможных уровня, и, таким образом, простой пятиконтактный клавишный переключатель имеет 243 (= 35) отличий; если стержень ключа также имеет две длинные канавки, которые должны соответствовать лицевой пластине замка и иметь, скажем, еще девять отличий, общее количество отличий увеличивается до 2187.
ВЫКЛЮЧАТЕЛИ ВРЕМЕНИ
На рис. 10(d) показано символическое изображение простого аналогового электрического переключателя SPST с временным управлением, в котором рычаг переключателя перемещается с помощью механического (заводного или с замедленным высвобождением), электрического (нагреваемого током термостат) или электромеханический (синхронный двигатель плюс редуктор) механизм синхронизации.
Выключатели этого базового типа доступны во многих различных стилях переключателей с различными временными диапазонами и широко используются в приложениях безопасности с переключением света и соленоидами.
Герконовые переключатели
Одним из наиболее полезных типов электромеханических сенсорных устройств с переключаемым выходом является «герконовый» переключатель, который активируется в присутствии подходящего магнитного поля и особенно полезен в приложениях с датчиками приближения.
РИСУНОК 11. Базовая конструкция геркона.
На рис. 11 показана базовая конструкция геркона, состоящего из упругой пары магнитных язычков противоположной полярности с гальваническими контактами с низким сопротивлением, запаянных в стеклянную трубку, заполненную защитным газом. Противоположные магнитные поля язычков обычно раздвигают их контакты, поэтому они действуют как разомкнутый переключатель, но эти поля можно обнулить или обратить вспять, поместив язычки в магнитное поле, генерируемое извне (см. 9).0022 Рисунок 12 ), чтобы геркон действовал как замыкающий переключатель.
РИСУНОК 12. Геркон , управляемый катушкой (a) или магнитом (b) .
Герконовый переключатель можно активировать, поместив его язычки в генерируемое извне магнитное поле, которое может быть получено либо от электрической катушки, окружающей стеклянную трубку, как на схеме «герконового реле» Рис.
12(a) , или с помощью постоянного магнита, расположенного в нескольких миллиметрах от трубки, как показано на рис.0022 Рисунок 12(b) .
Герконовые реле используются так же, как и обычные реле, но обычно имеют чувствительность к управляющему току в 10 раз лучше, чем стандартные реле. Комбинации геркона и магнита очень полезны в датчиках приближения в системах безопасности и т. д., как показано на рис. 13 .
РИСУНОК 13. Метод использования комбинации геркона и магнита для защиты двери или окна от взлома.
На рис. 13 показан метод использования трости и магнита для защиты двери или окна от взлома. Здесь геркон встраивается в дверную или оконную раму, а активирующий магнит встраивается рядом с ним в реальную дверь или окно, так что геркон изменяет состояние всякий раз, когда дверь/окно открывается или закрывается. Таким образом, герконовый переключатель можно использовать для включения цепи сигнализации всякий раз, когда открывается защищенная дверь/окно.
На практике трость и магнит могут принимать основные формы, показанные на рис. 9.0022 Рисунок 12(b) , или могут быть заключены в специальные кожухи, которые можно легко привинтить или встроить в раму/корпус двери/окна.
БАЗОВЫЕ СХЕМЫ КОММУТАЦИИ СИГНАЛОВ
Несколько сенсорных устройств с коммутируемым выходом могут использоваться для включения тревожного звонка или другого устройства путем их подключения в одном из основных режимов, показанных на Рис. 14 . В (a) выключатели соединены последовательно, поэтому сигнал тревоги звучит только тогда, когда все три переключателя замыкаются одновременно. В (b) , переключатели подключены параллельно, и при замыкании любого переключателя звучит сигнал тревоги.
РИСУНОК 14. Сигнальный звонок может быть активирован несколькими переключателями, соединенными (a) последовательно или (b) параллельно.
В большинстве практических систем сигнализации используется сочетание последовательного и параллельного включения, как показано на примере Рис. 15. переключатель S2; после включения тревожный звонок можно активировать, замкнув любой из параллельно соединенных переключателей S3-S5.
РИСУНОК 15. Простая охранная сигнализация с использованием комбинации последовательно и параллельно соединенных переключателей.
В системах охранной сигнализации важные переключатели датчиков проникновения должны быть разомкнуты. типы, которые соединены последовательно и используются базовым способом, уже показанным в рис. 3 , так что сигнал тревоги активируется, если какой-либо переключатель размыкается или его провода обрезаются; R1 должен иметь высокое значение (обычно несколько МОм), чтобы обеспечить низкое потребление тока покоя.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СЕНСОРНЫЕ УСТРОЙСТВА
ТЕРМИСТОРЫ
Термистор представляет собой устройство с пассивным сопротивлением, значение сопротивления которого очень чувствительно к температуре устройства.
Практические термисторы доступны в форме стержня, диска и шарика, а также с положительным или отрицательным температурным коэффициентом (известные как типы PTC и NTC соответственно).
В отличие от электромеханических термостатов, они не имеют проблем с гистерезисом и поэтому подходят для использования в различных устройствах точного измерения температуры и переключения.
РИСУНОК 16. Символы, обычно используемые для обозначения термистора.
На рис. 16 показаны два альтернативных символа, которые можно использовать для обозначения термистора. В большинстве практических приложений термисторы используются в сочетании с электронной схемой, которая дает выход переключающего типа, когда температура термистора становится выше (или ниже) предварительно установленного предела. Термисторы имеют типичный диапазон рабочих температур от -40°C до +125°C.
ТЕРМОПАРЫ
Когда соединение образуется между двумя разнородными металлами, на соединении генерируется термоэлектрическое (зависящее от температуры) напряжение.
Термопары представляют собой устройства, в которых используются два типа металлов для использования этого эффекта в целях измерения температуры; например, устройство, использующее медно-никелевый переход, имеет полезный диапазон «измерений» от -100°C до +250°C и имеет типичную чувствительность 42 мкВ на °C в положительной части этого диапазона. Некоторые устройства, использующие другие типы металлов, имеют полезные диапазоны измерения, превышающие +1100°C.
РИСУНОК 17. Символы (a) обычного и (b) термопарного устройства с электрическим нагревом.
На рис. 17(a) показан символ, используемый для обозначения обычной термопары. В некоторых специальных типах термопарных устройств переход может нагреваться за счет постоянного или высокочастотного тока, проходящего через пару входных клемм, а затем выходной сигнал устройства может использоваться для индикации величины входного тока или мощности; блоки этого типа используют символ, показанный на Рисунок 17(b) .
СВЕТОЗАВИСИМЫЕ РЕЗИСТОРЫ (LDR)
LDR (также известный как фотоэлемент на основе сульфида кадмия (CdS)) представляет собой пассивное устройство, сопротивление которого зависит от интенсивности видимого света.
РИСУНОК 18. Символ LDR (a) и базовая структура (b) .
На рис. 18 показаны условное обозначение устройства и основная конструкция, которая состоит из пары контактов из металлической пленки, разделенных змеевидной дорожкой из светочувствительной пленки сульфида кадмия; конструкция размещена в прозрачном пластиковом или полимерном корпусе.
РИСУНОК 19. Типичная кривая характеристик LDR с диаметром лицевой стороны 10 мм.
LDR имеют множество практических применений в системах безопасности и автоматического управления. На рис. 19 показан типичный фоторезистивный график, применимый к LDR с диаметром лицевой стороны около 10 мм; сопротивление может составлять несколько МОм в темных условиях, падая примерно до 900 Ом при освещенности 100 люкс (типично для хорошо освещенного помещения) или примерно до 30 Ом при 8000 люкс (типично для яркого солнечного света).
МИКРОФОНЫ
Микрофоны представляют собой преобразователи акустических сигналов в электрические и используются для подслушивания и других целей обеспечения безопасности. Три наиболее известных типа электрических микрофонов — это микрофоны с подвижной катушкой («динамические»), ленточные и пьезоэлектрические («кристаллические»).
В большинстве электронных устройств безопасности микрофоны должны быть небольшими, но чувствительными и генерировать выходной сигнал средней четкости; электронные «электретные» микрофоны широко используются в таких приложениях.
До следующего раза… NV
Сложность: Миры, скрытые у всех на виду | Институт Санта-Фе
Часть продолжающейся серии статей о науке о сложности, подготовленных Институтом Санта-Фе и The Christian Science Monitor при щедрой поддержке Университета штата Аризона.
Дэвид Кракауэр, Институт Санте-Фе
Первоначально опубликовано в Christian Science Monitor, 19 ноября 2015 г.
Около 70 000 мегаватт ушли в самоволку, что примерно равно примерно 100 угольным электростанциям, самопроизвольно исчезнувшим из производства энергии.
Первоначальной причиной считалась неисправность на линии 345 кВ в Северном Огайо. Менее чем через час эта неисправность привела к потере дополнительных линий из-за чрезмерной нагрузки, распространяющейся по электросети. Эта отрицательная электрическая эпидемия распространилась на значительную часть страны и привела к отключению электричества в регионе.
Дальнейшее расследование выявило дополнительные «причины». Параллельной и сложной проблемой был программный сбой в центре управления. Другой заключался в том, что деревья, которые поддерживали электрические кабели, выросли слишком высокими, что способствовало возникновению коротких замыканий. Другой заключался в том, что у коммунальных компаний, управляющих частями сети, не было столь эффективной или действенной стратегии коммуникации, которая необходима в условиях давления.
Отключение электричества нанесло экономический ущерб примерно в 10 миллиардов долларов.
Подводя итог, можно сказать, что программная сеть взаимодействовала с физической кабельной сетью, поддерживаемой лесной экологической сетью, контролируемой находящейся в стрессе социальной сетью людей. Провал не был «дисциплинарным» или «ведомственным»; это было сложно. Полное понимание одной критически важной инфраструктуры, энергосистемы, требует понимания множества перекрывающихся сетей.
Наука о сложности — это попытка различить и теоретизировать общие закономерности в сложных системах с различных научных точек зрения. Многие научные дисциплины уже связаны с мощными моделями и теориями: например, в биологии есть теория эволюции, в экономике — максимизация полезности и теория игр, а в инженерной математике — теория вычислений Алана Тьюринга.
Наука о сложности стремится соединить эти теории, найти объяснительные и прогностические основы, которые позволят нам, например, описывать биологические механизмы в вычислительных терминах или социальные структуры в энергетических терминах.
В течение последних нескольких десятилетий мы постоянно наблюдаем за ландшафтом сложных явлений, и отрадно, что по пути мы обнаруживаем, что сложные системы, номинально не связанные между собой, имеют сильное семейное сходство. Эти сходства включают в себя то, что математическая структура эволюционной адаптации очень похожа на математику обучения, что распределение энергии внутри тела, состоящего из тканей и жидкостей, следует правилам, аналогичным тем, которые управляют распределением энергии в обществе, что сети внутри клеток придерживаются геометрических принципов, которые мы находим в Интернете, и что подъем и падение древних цивилизаций следуют последовательности, аналогичной необычайному росту и сокращению городских центров, которые мы наблюдаем в нашем собственном тысячелетии.
Однако нас несколько удивляет, что многие из систем, которые мы, ученые, понимаем лучше всего, — это те, к которым мы никогда не прикоснемся (солнце), никогда не увидим (кварк) и никогда не почувствуем (поле Хиггса).
Мой коллега из института Санта-Фе и лауреат Нобелевской премии по физике Мюррей Гелл-Манн сформулировал суть этого достижения в своей речи на банкете Нобелевской премии в 1969 году: по строгим правилам, подобным правилам сонета или Вака, может предсказывать универсальные закономерности Природы».
Сравните это с миром, в котором мы живем, с биологическими, психологическими, социальными и культурными областями, с которыми мы получаем непосредственный сенсорный опыт. Этот сложный мир продолжает ускользать от сжимающего красноречия формул физики и химии с их сверхъестественным сходством с элегантными художественными свойствами японской стихотворной формы вака.
Что делает наблюдаемые сложные системы, такие как экономика, устойчивая урбанизация или человеческие конфликты, такими сложными?
Этот парадокс понимания ясно сформулировал великий физик прежних времен:
«Сэр Исаак Ньютон, когда его спросили, что он думает о увлечениях людей, ответил, что он может вычислять движения неустойчивых тел, но не безумие множества».
(Цитируется из Ежеквартального обзора англиканской церкви, 1850 г.)
С точки зрения математической науки кажется, что существуют две естественные области. Первая — это физическая область частиц, полей и универсальных законов, связанная с поиском элегантных теорий, применимых повсюду в известной Вселенной. Здесь наука добилась больших успехов.
Вторая область — сложные явления. Это адаптивные, взаимодействующие системы многих тел, которые включают популяции клеток, общества, экономики, города, человеческие культуры и технологические сети — все явления с долгой историей и адаптивными компонентами, и они имеют тенденцию меняться, как только мы прийти к их пониманию. Теории сложности распространяются на жизнь — замечательное состояние, которое до сих пор можно было найти только на коре нашей третьей планеты от Солнца.
Как и в случае с физической теорией (например, с теорией гравитации, которую нам необходимо понять, если мы хотим добиться какого-либо прогресса в баллистике, авиации и космических полетах), требуется некоторая форма теории сложности, если мы хотим понять многие из интимные и явно неопределенные взаимодействия, встречающиеся в современном обществе.
И естественным дополнением к поиску фундаментальной теории является прямое и вспомогательное открытие инструментов для прогнозирования и управления сложным, сильно взаимосвязанным миром, в котором мы живем.
Многие из наших самых насущных проблем и неудач в 21 веке происходят из-за недооценки сложности. Общество склонно относиться к проблемам так, как если бы они возникали из одного фактора довольно простым способом. Следовательно, мы виним в войне одного агрессора, в голоде — нехватку одного-единственного продукта питания, а в бедности — концентрацию богатства.
Соблазн избежать сложности довольно прочно укоренен в абиотической, физической сфере, где царит определенность. И если бы этого было недостаточно, наша образовательная система имеет тенденцию увековечивать это недоразумение с факультетами и школами, которые относятся к взаимосвязанному миру вокруг нас, как если бы он был простым и несвязным.
В этой серии приглашенных статей для Christian Science Monitor мои коллеги из Института Санта-Фе расскажут о недавнем прогрессе в науке о сложности.
