Automatisierungstechnik Übungsaufgaben

Übung Automatisierungstechnik
Prof. Dr. T.Skrotzki
Aufgabe 1: Normierung von Ein- und Ausgangsgrößen
1.1 RC-Schaltung
u
e
R
C
i
u
R = 1k
C = 1F
C
Bei einer RC - Reihenschaltung mit der Eingangsspannung u e kann die Spannung am Kondensator nach der
Gleichung 1
u
C i dt
C berechnet werden. Die Eingangsspannung kann höchstens den Wert u max = 10V
annehmen, der maximale Strom in der Schaltung beträgt i max = u max / R = 10mA. Stellen Sie die Gleichung
für u C als normierte Gleichung dar.
1.2 Drehzahlgeber mit Messwandler
Am Ausgang eines Drehzahlgebers liegt bei der Drehzahl n N = n max = 6000 U/min eine Spannung von u N =
u max = 10V an. Das Drehzahlsignal soll mittels eines Spannungs/Stromwandlers mit „Zero-Live-Technik“ 4 -
20 mA (siehe Kennlinie) zu einer entfernt liegenden Stelle als eingeprägtes Stromsignal 4 bis 20 mA übertragen
werden.
i
mA
20
16
12
8
4
5 10 U
V
Stellen Sie die Übertragungskette als Blockschaltbild dar. Ermitteln Sie für jeden Block die Übertragungsgleichung
in nicht normierter Form. Stellen Sie anschließend die Übertragungsgleichung für die gesamte
Kette auf und normieren Sie diese.
Hinweis: Zero-Live-Technik
Die Signalübertragung über große Entfernungen erfolgt häufig mit eingeprägten Stromwerten. Dabei wird
das Messsignal auf einen Strombereich von 0 ... 20 mA abgebildet. Vorteil der Übertragung mit Stromsignalen
ist die geringe Anfälligkeit gegen Störeinflüsse und keine Signalbeeinflussung durch die Leitungswiderstände.
Alternativ kann auch ein Strombereich von 4 ... 20mA zur Übertragung gewählt werden, dann ent-
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