Между усилителями и реле нельзя провести резкой границы. Возможно сделать так, что контактное электромагнитное реле будет медлено и пропорционально усиливать входную мощность, т. е. трудиться как усилитель. Для этого нужно применить режим и соответствующие схемы включения.
Схема поляризованного реле. При трансформации тока в цепи управления якорь реле замыкает то правый, то левый контакт и к нагрузке подводится напряжение то одной, то второй полярности. При плавном трансформации управляющего тока в реле напряжение на нагрузке изменяется скачком. Это напоминает опрокидывание качелей.
Напротив, электронную лампу, применяемую в большинстве радиотехнических устройств (в радиоприемниках, радиопередатчиках) как усилитель, возможно при соответствующей схеме включения вынудить быстро, скачком переходить от режима пропускания тока в режим полной непроводимости, и лампа превратится в реле. От электромагнитного реле оно отличается тем, что не имеет подвижных частей, подвижных контактов. Это бесконтактное реле. Время срабатывания для того чтобы электронного реле возможно меньше одной миллионной секунды.
В современной автоматике используют последовательность конструкций бесконтактных электрических реле, к примеру дроссели с ферромагнитными сердечниками. Эти же дроссели (ниже мы о них скажем пара подробнее) применяют и в качестве усилителей. Исходя из этого вернее сказать не о типах устройств — усилителях либо реле, а о режимах работы — усилительных либо релейных.
Выбор того либо иного реле определяется разными техническими и экономическими мыслями. К примеру, электронные лампы весьма чувствительны. Но катод электронной лампы нужно непрерывно накаливать во все время ее работы. Исходя из этого электронные лампы нельзя применять в устройствах, где расход мощности ограничен.
В некоторых аппаратах и машинах самый удачны гидравлические реле. Время от времени предпочтение отдается пневматическим устройствам.
РАССТАВИМ УСИЛИТЕЛИ И РЕЛЕ ПО ПОЛКАМ
Типов реле и усилителей довольно много. Но имеется показатели, характерные для всех их без исключения. По ним возможно сравнивать между собой всевозможные усилители и реле. Это:
1. Постоянная времени — то время, которое проходит от момента подали сигнала на вход реле до момента срабатывания реле.
2. Входная мощность — мощность, нужная для обычной работы данного реле либо усилителя.
3. Выигрыш по мощности — отношение мощности выхода к мощности входа, т. е. уже привычный нам коэффициент усиления либо управления.
По этим-то показателям давайте расставим «по полкам», т. е. проклассифицируем, все видящиеся в природе и используемые в технике усилители и реле.
Любая полка соответствует определенной величине входной мощности. Снизу — самая маленькая входная мощность, с полки на полку она любой раз возрастает в 1000 раз (103).
Слева направо по полкам идут деления, отвечающие различным постоянным времени — от одной миллиардной доли секунды (10-9) до тысячи секунд.
Из глубины полок на нас идут деления, показывающие величину коэффициента усиления. В самой глубине размещаются устройства с коэффициентом усиления, равным единице. Устройства с меньшим коэффициентом усиления — это уже не усилители и не реле.
Усилители и реле
В соответствии с характеристиками на полках возможно установить любое реле либо усилитель. На любой участок возможно, очевидно, поставить несколько какой-либо прибор, а множество различных типов. У них будут различные принципы работы, конструктивное оформление, размеры и вес, но однообразные мощность, коэффициент усиления и постоянная времени.
На отечественных полках изображены лишь кое-какие обычные представители современных усилителей и реле. В левой части находятся самые быстродействующие, наименее инерционные устройства. В правой — напротив, те, у которых постоянная времени громадна. На верхних полках помещаются замечательные усилители и реле, на нижних — самые чувствительные, имеющие самую малую мощность управления. В глубине полок — устройства с мельчайшим усилением, а чем ближе к нам, тем усиление больше.
Зная коэффициент усиления и мощность входа, возможно вычислить выходную мощность. Она равна произведению мощности входа на коэффициент усиления.
Часто бывает кроме того усиления, которое дает одно реле либо усилитель. Тогда их включают последовательно, каскадами: выход одного прибора идет на вход следующего, более замечательного, и т. д. Расположенные на различных полках усилительные и релейные устройства смогут соответствовать последовательным каскадам усиления. В многокаскадных схемах включения эти устройства как бы передают эстафету с нижних полок на верхние. В современной технике используются устройства, в которых каскадно включаются много усилительных и релейных устройств. Неспециализированный коэффициент усиления при таких условиях достигает 10 в степени нескольких сотен!
Но классификация усилителей и реле по величине входной мощности не всегда бывает эргономична. Время от времени вернее сказать не об полном значении мощности на входе, а об удельной мощности входа, т. е. о плотности потока энергии, падающего на прибор. Эту величину измеряют не в ваттах, а в ваттах на единицу площади. Так характеризуют, к примеру, фотоэлементы.
Для многих типов реле характерная величина — не мощность, а нужная для срабатывания реле работа (произведение мощности на время).