Λύσεις — Κεφάλαιο 5 · Αναστροφή – Τερματικοί – Φωτοκύτταρα (Ερωτήσεις, σελ. 216–218) – ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΩΝ ΤΟΜΟΣ Α΄ Β΄ ΕΠΑΛ

ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΩΝ ΤΟΜΟΣ Α΄ Β΄ ΕΠΑΛ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΩΝ ΤΟΜΟΣ Α΄ Β΄ ΕΠΑΛ – ΛΥΣΕΙΣ – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Ασκήσεων Σχολικού Βιβλίου Λύσεις — Κεφάλαιο 5 · Αναστροφή – Τερματικοί – Φωτοκύτταρα (Ερωτήσεις, σελ. 216–218) – ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΩΝ ΤΟΜΟΣ Α΄ Β΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις — Κεφάλαιο 5 · Αναστροφή - Τερματικοί - Φωτοκύτταρα (Ερωτήσεις, σελ. 216–218)

Απαντήσεις στις Ερωτήσεις του βιβλίου για την αναστροφή κινητήρων, τους τερματικούς διακόπτες & τα φωτοκύτταρα.

Πού απλός αυτόματος αναστροφής

Ερώτηση: Σε ποιους τριφασικούς ηλεκτροκινητήρες βραχυκυκλωμένου δρομέα χρησιμοποιείται απλός αυτόματος διακόπτης αναστροφής;

Απάντηση:

Για το χειρισμό (ξεκίνημα, σταμάτημα, αλλαγή της φοράς περιστροφής) και την προστασία τριφασικών κινητήρων βραχυκυκλωμένου δρομέα που κινούνται δεξιόστροφα και αριστερόστροφα, όταν δεν χρειάζεται περιορισμός του ρεύματος εκκίνησής τους.
Παραδείγματα εφαρμογών: ανελκυστήρες, γερανοί, γερανογέφυρες, γκαραζόπορτες, βαρούλκα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σε κινητήρες που κινούνται δεξιόστροφα και αριστερόστροφα, όταν δεν χρειάζεται περιορισμός του ρεύματος εκκίνησης.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: δύο φορές περιστροφής + χωρίς περιορισμό ρεύματος εκκίνησης.

Υλικά αυτόματου αναστροφής (τριφασικός)

Ερώτηση: Ποια υλικά περιλαμβάνει ένας απλός αυτόματος διακόπτης αναστροφής τριφασικού ηλεκτροκινητήρα βραχυκυκλωμένου δρομέα, του οποίου ο χειρισμός γίνεται με μπουτόνς;

Απάντηση:

Τριπολικό διακόπτη φορτίου Q1, τρεις ασφάλειες τήξεως αΜ (F1) για βραχυκύκλωμα, μία ασφάλεια gL (F2) για το κύκλωμα ελέγχου.
Δύο ίδιους ηλεκτρονόμους ισχύος Κ1Μ, Κ2Μ (ίδιου μεγέθους, με ονομαστική ισχύ στην AC-3 ή AC-4 τουλάχιστον ίση με του κινητήρα) και θερμικό F3.
Μπουτόν S1 (START Δ) για δεξιόστροφη εκκίνηση, S2 (START Α) για αριστερόστροφη και S3 (STOP).
Προαιρετικά τρεις ενδεικτικές λυχνίες: h1 (δεξιόστροφη λειτουργία), h2 (αριστερόστροφη), h3 (βλάβη/υπερφόρτιση).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Q1, τρεις ασφάλειες αΜ, μία gL, δύο ίδιοι ηλεκτρονόμοι Κ1Μ/Κ2Μ, θερμικό F3, μπουτόν START Δ, START Α, STOP· προαιρετικά λυχνίες h1, h2, h3.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: δύο ηλεκτρονόμοι + τρία μπουτόν + μέσα προστασίας.

Κατηγορία χρήσης — εκκίνηση από ηρεμία

Ερώτηση: Για ποια κατηγορία χρήσης επιλέγονται οι ηλεκτρονόμοι ισχύος του απλού αυτόματου διακόπτη αναστροφής τριφασικού ηλεκτροκινητήρα βραχυκυκλωμένου δρομέα σε εφαρμογές, στις οποίες ο κινητήρας ξεκινά κινούμενος δεξιόστροφα ή αριστερόστροφα πάντοτε από κατάσταση ηρεμίας;

Απάντηση:

AC-3 (κινητήρες βραχυκυκλωμένου δρομέα: εκκίνηση, απόζευξη κατά τη λειτουργία). Παράδειγμα: κινητήρας γερανογέφυρας.

Σύνοψη: (ενδεικτική) AC-3.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: AC-3.

Κατηγορία χρήσης — αλλαγή εν κινήσει

Ερώτηση: Για ποια κατηγορία χρήσης επιλέγονται οι ηλεκτρονόμοι ισχύος του απλού αυτόματου διακόπτη αναστροφής τριφασικού ηλεκτροκινητήρα βραχυκυκλωμένου δρομέα σε εφαρμογές, στις οποίες απαιτείται να αλλάζει η φορά περιστροφής του κινητήρα, όταν αυτός βρίσκεται σε κίνηση;

Απάντηση:

AC-4 (κινητήρες βραχυκυκλωμένου δρομέα: εκκίνηση, γρήγορο φρενάρισμα, αλλαγή της φοράς περιστροφής εν κινήσει). Παράδειγμα: κινητήρας γκαραζόπορτας που αναστρέφεται όταν παρεμβληθεί εμπόδιο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) AC-4.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: AC-4 (αναστροφή εν κινήσει).

Ρύθμιση θερμικού (τριφασικός αναστροφής)

Ερώτηση: Σε ποια ένταση ρεύματος ρυθμίζεται το θερμικό υπερφόρτισης ενός απλού αυτόματου διακόπτη αναστροφής τριφασικού ηλεκτροκινητήρα βραχυκυκλωμένου δρομέα;

Απάντηση:

Στο ονομαστικό ρεύμα λειτουργίας του κινητήρα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στο ονομαστικό ρεύμα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: ονομαστικό ρεύμα.

Σκοπιμότητα NC 21-22 (μανδάλωση)

Ερώτηση: Εξηγήστε τη σκοπιμότητα των «κανονικά κλειστών» επαφών 21-22 των ηλεκτρονόμων ισχύος Κ1Μ και Κ2Μ στο κύκλωμα ελέγχου του σχήματος 5.5. (διευκόλυνση: τι περιμένετε να συμβεί, όταν στο κύκλωμα ελέγχου του σχήματος 5.5 δεν έχουν συμπεριληφθεί οι παραπάνω επαφές και, ενώ είναι ενεργοποιημένος ο ηλεκτρονόμος Κ1Μ και ο κινητήρας λειτουργεί δεξιόστροφα, πιεσθεί το μπουτόν S2 για να κινηθεί ο κινητήρας αριστερόστροφα;)

Απάντηση:

Υλοποιούν την ηλεκτρική μανδάλωση: η NC 21-22 του κάθε ηλεκτρονόμου μπαίνει σε σειρά με το πηνίο του άλλου.
Χωρίς αυτές, αν ενώ λειτουργεί ο Κ1Μ (δεξιά) πιεστεί το S2 (αριστερά), θα ενεργοποιούνταν και ο Κ2Μ ταυτόχρονα → βραχυκύκλωμα μεταξύ των αντιμετατεθειμένων φάσεων. Οι NC 21-22 το αποτρέπουν.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ηλεκτρική μανδάλωση: αποτρέπουν την ταυτόχρονη ενεργοποίηση Κ1Μ & Κ2Μ (άρα το βραχυκύκλωμα φάσεων).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: μανδάλωση + αποφυγή βραχυκυκλώματος.

Υλικά αναστροφής (μονοφασικός)

Ερώτηση: Ποια υλικά περιλαμβάνει ένας αυτόματος διακόπτης αναστροφής μονοφασικού ηλεκτροκινητήρα βραχυκυκλωμένου δρομέα, του οποίου ο χειρισμός γίνεται με μπουτόνς;

Απάντηση:

Διπολικό διακόπτη φορτίου Q1, μία ασφάλεια τήξεως αΜ (F1), μία ασφάλεια gL (F2) για το κύκλωμα ελέγχου.
Δύο ίδιους ηλεκτρονόμους ισχύος τεσσάρων κύριων επαφών (Κ1Μ, Κ2Μ) και θερμικό F3.
Μπουτόν S1 (START Δ), S2 (START Α) και S3 (STOP)· προαιρετικά λυχνίες h1 (δεξιόστροφη), h2 (αριστερόστροφη), h3 (υπερφόρτιση).
Η αλλαγή φοράς γίνεται με αλλαγή της τροφοδοσίας στο βοηθητικό τύλιγμα, ενώ στο κύριο μένει ίδια.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Διπολικός Q1, μία ασφάλεια αΜ, μία gL, δύο ηλεκτρονόμοι τεσσάρων κύριων επαφών, θερμικό, μπουτόν START Δ/START Α/STOP, λυχνίες h1-h3.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: δύο ηλεκτρονόμοι τεσσάρων κύριων επαφών + βασικά υλικά.
Το βιβλίο εξετάζει μόνο την περίπτωση που ο μονοφασικός κινητήρας ξεκινά πάντοτε από ηρεμία.

Ρύθμιση θερμικού (μονοφασικός αναστροφής)

Ερώτηση: Σε ποια ένταση ρεύματος ρυθμίζεται το θερμικό υπερφόρτισης ενός αυτόματου διακόπτη αναστροφής μονοφασικού ηλεκτροκινητήρα βραχυκυκλωμένου δρομέα;

Απάντηση:

Στο ονομαστικό ρεύμα του κινητήρα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στο ονομαστικό ρεύμα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: ονομαστικό ρεύμα.

Υλικά αναστροφής DC παράλληλης διέγερσης

Ερώτηση: Ποια υλικά περιλαμβάνει ένας απλός αυτόματος διακόπτης αναστροφής μικρού ηλεκτροκινητήρα συνεχούς ρεύματος παράλληλης διέγερσης, του οποίου ο χειρισμός γίνεται με μπουτόνς; Διακρίνετε περιπτώσεις.

Απάντηση:

Τα υλικά διαφοροποιούνται ανάλογα με το αν το κύκλωμα ελέγχου λειτουργεί με εναλλασσόμενο ή με συνεχές ρεύμα.
Κύκλωμα ελέγχου με εναλλασσόμενο ρεύμα: διπολικός διακόπτης φορτίου Q1, δύο ασφάλειες αΜ (F1), μία ασφάλεια gL (F2), δύο ίδιοι ηλεκτρονόμοι ισχύος Κ1Μ, Κ2Μ με πηνίο εναλλασσόμενου ρεύματος, θερμικό F3, μπουτόν S1 (START Δ), S2 (START Α), S3 (STOP) και, προαιρετικά, λυχνίες h1, h2, h3.
Κύκλωμα ελέγχου με συνεχές ρεύμα και ηλεκτρονόμους με μαγνητικό κύκλωμα για συνεχές ρεύμα (σχ. 5.10): τα ίδια υλικά με ηλεκτρονόμους συνεχούς ρεύματος και μία επιπλέον ασφάλεια gL για την προστασία του κυκλώματος ελέγχου.
Κύκλωμα ελέγχου με συνεχές ρεύμα και ηλεκτρονόμους με μαγνητικό κύκλωμα για εναλλασσόμενο ρεύμα (σχ. 5.11): επιπλέον δύο αντιστάσεις οικονομίας Re και από μία επαφή «καθυστερημένη ηρεμίας» (35-36) σε κάθε ηλεκτρονόμο, ώστε μετά την ενεργοποίηση η αντίσταση να μπαίνει σε σειρά με το πηνίο για την προστασία του.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Βασικά υλικά: Q1 διπολικός, δύο αΜ, gL, Κ1Μ/Κ2Μ, θερμικό, START Δ/START Α/STOP, λυχνίες. Με κύκλωμα ελέγχου DC: επιπλέον ασφάλεια gL· αν οι ηλεκτρονόμοι είναι κατασκευής για AC, και δύο αντιστάσεις οικονομίας Re με επαφές 35-36.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: διάκριση AC/DC κυκλώματος ελέγχου + αντιστάσεις οικονομίας στην τρίτη περίπτωση.
Η αλλαγή φοράς γίνεται με αντιστροφή της τροφοδοσίας του επαγωγικού τυμπάνου· η διέγερση Ε1-Ε2 τροφοδοτείται συνεχώς το ίδιο.

Ρύθμιση θερμικού (DC αναστροφής)

Ερώτηση: Σε ποια ένταση ρεύματος ρυθμίζεται το θερμικό υπερφόρτισης ενός απλού αυτόματου διακόπτη αναστροφής μικρού ηλεκτροκινητήρα συνεχούς ρεύματος παράλληλης διέγερσης;

Απάντηση:

Στο ονομαστικό ρεύμα του κινητήρα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Στο ονομαστικό ρεύμα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: ονομαστικό ρεύμα.

Τι είναι οι τερματικοί διακόπτες

Ερώτηση: Τι είναι οι τερματικοί διακόπτες;

Απάντηση:

Τερματικοί διακόπτες ή οριοδιακόπτες είναι συσκευές ελέγχου (αισθητήρες) που ενεργοποιούνται από ένα μετακινούμενο σώμα και μετατρέπουν την αλλαγή της θέσης του σώματος (τη μετατόπισή του) σε ηλεκτρική εντολή.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Συσκευές ελέγχου που ενεργοποιούνται από μετακινούμενο σώμα και μετατρέπουν τη μετατόπισή του σε ηλεκτρική εντολή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: αισθητήρας θέσης → ηλεκτρικό σήμα.

Κατευθύνσεις ενεργοποίησης (σχ.5.52)

Ερώτηση: Αναφέρετε τις κατευθύνσεις ενεργοποίησης των τερματικών διακοπτών με κεφαλές και βραχίονες αυτούς, που δίνονται στο σχήμα 5.52.

Απάντηση:

(α) Κεφαλή με χαλύβδινο ωστήριο ευθύγραμμης μετατόπισης: ενεργοποιείται μόνο από εμπρός.
(β) Ωστήριο που καταλήγει σε ροδάκι: από εμπρός ή από τα πλάγια.
(γ) Μεταλλικός βραχίονας με ροδάκι, ευθύγραμμης μετατόπισης: από τα πλάγια, κατά τη μία κατεύθυνση.
(δ) και (ε) Βραχίονας (σταθερού ή ρυθμιζόμενου μήκους) με ροδάκι, γωνιακής μετατόπισης: από τα πλάγια και από τις δύο κατευθύνσεις.
(στ) Βραχίονας σε μορφή ντίζας, γωνιακής μετατόπισης: από τα πλάγια, μόνο από τις δύο κατευθύνσεις.
(ζ) Βραχίονας σε μορφή μεταλλικής ελατηριωτής ντίζας: από τα πλάγια, από οποιαδήποτε κατεύθυνση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) (α) μόνο από εμπρός· (β) από εμπρός ή πλάγια· (γ) πλάγια, μία κατεύθυνση· (δ), (ε) πλάγια, δύο κατευθύνσεις· (στ) πλάγια, δύο κατευθύνσεις· (ζ) πλάγια, οποιαδήποτε κατεύθυνση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Τα σχέδια του σχήματος 5.52 αντιστοιχούν με την ίδια σειρά στις κεφαλές του σχήματος 5.15, όπου φαίνονται και τα βέλη ενεργοποίησης.

Τερματικός ως μηχανικό τέρμα;

Ερώτηση: Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε ένα τερματικό διακόπτη για μηχανικό τέρμα;

Απάντηση:

Όχι. Ένας τερματικός διακόπτης δεν πρέπει να χρησιμοποιείται ποτέ σαν μηχανικό τέρμα: είναι συσκευή ελέγχου που δίνει ηλεκτρική εντολή, όχι στοιχείο που σταματά μηχανικά το κινούμενο σώμα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Όχι — είναι αισθητήρας, δεν αντέχει μηχανικά φορτία.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: όχι + αιτιολόγηση (αισθητήρας, όχι δομικό στοιχείο).

Τοποθέτηση τερματικών

Ερώτηση: Πώς πρέπει να τοποθετούνται οι τερματικοί διακόπτες σε σχέση με την τελική θέση της διαδρομής του αντικειμένου, που ανιχνεύουν;

Απάντηση:

Πρέπει να τοποθετούνται έτσι ώστε ο βραχίονάς τους να κάνει μια ορισμένη διαδρομή μετά τη θέση στην οποία ενεργοποιούνται οι επαφές τους. Έτσι εξασφαλίζεται αξιόπιστη λειτουργία.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ώστε ο βραχίονας να συνεχίζει μια ορισμένη διαδρομή μετά το σημείο ενεργοποίησης των επαφών.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: επιπλέον διαδρομή μετά την ενεργοποίηση.

Μέρη τερματικών διακοπτών

Ερώτηση: Από ποια μέρη αποτελούνται οι τερματικοί διακόπτες συνήθως;

Απάντηση:

Εκτός από την κατασκευή σε ενιαίο σύνολο, πολλοί τερματικοί διακόπτες αποτελούνται από: το σώμα (με μία ή περισσότερες ηλεκτρικές επαφές, μεταλλικό ή από συνθετικό υλικό), την κεφαλή και το βραχίονα ή ωστήριο (σε ορισμένους τύπους δεν υπάρχει βραχίονας).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σώμα, κεφαλή, βραχίονας/ωστήριο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: 3 μέρη.

Τι είναι τα φωτοκύτταρα

Ερώτηση: Τι είναι τα φωτοκύτταρα;

Απάντηση:

Τα φωτοκύτταρα είναι συσκευές ελέγχου που ανιχνεύουν την παρουσία ή την απουσία ενός αντικειμένου χωρίς να έρχονται σε επαφή με αυτό, με τη βοήθεια μιας φωτεινής δέσμης.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Συσκευές ελέγχου που ανιχνεύουν την παρουσία ή απουσία αντικειμένου χωρίς επαφή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: οπτικός αισθητήρας + δέσμη φωτός + χωρίς επαφή.

Κατασκευή/λειτουργία χωριστού πομπού-δέκτη

Ερώτηση: Περιγράψτε την κατασκευή και τον τρόπο λειτουργίας των φωτοκυττάρων χωριστού πομπού - δέκτη.

Απάντηση:

Αποτελούνται από δύο ξεχωριστές συσκευές: έναν πομπό και έναν δέκτη φωτός, που τοποθετούνται σε απέναντι θέσεις (αντικριστά).
Η δέσμη φωτός του πομπού εστιάζεται επάνω στον δέκτη. Το φωτοκύτταρο ανιχνεύει ένα αντικείμενο όταν αυτό παρεμβληθεί και διακόψει τη φωτεινή δέσμη προς τον δέκτη.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πομπός και δέκτης σε χωριστές συσκευές, αντικριστά· το αντικείμενο ανιχνεύεται όταν διακόψει τη δέσμη.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: δύο συσκευές αντικριστά + διακοπή δέσμης.

Εφαρμογές χωριστού πομπού-δέκτη (ενδείκνυται)

Ερώτηση: Σε ποιες εφαρμογές ενδείκνυται η χρησιμοποίηση φωτοκυττάρων χωριστού πομπού - δέκτη;

Απάντηση:

Για ανίχνευση αντικειμένων που απορροφούν ή ανακλούν τη φωτεινή δέσμη, για λειτουργία σε βρώμικο ή βεβαρημένο περιβάλλον, για μεγάλες αποστάσεις ανίχνευσης, για ακριβή έλεγχο θέσης και για ανίχνευση μικρών αντικειμένων.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Αντικείμενα που απορροφούν ή ανακλούν τη δέσμη, βρώμικο περιβάλλον, μεγάλες αποστάσεις, ακριβής έλεγχος θέσης, μικρά αντικείμενα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: τουλάχιστον τρεις από τις εφαρμογές του βιβλίου.

Εφαρμογές χωριστού (δεν ενδείκνυται)

Ερώτηση: Σε ποιες εφαρμογές δεν ενδείκνυται η χρησιμοποίηση φωτοκυττάρων χωριστού πομπού - δέκτη;

Απάντηση:

Δεν συνιστώνται για ανίχνευση διάφανων αντικειμένων και για ακριβείς ευθυγραμμίσεις.
Μειονέκτημά τους είναι επίσης το υψηλό κόστος εγκατάστασης.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Για διάφανα αντικείμενα και ακριβείς ευθυγραμμίσεις (επιπλέον έχουν υψηλό κόστος εγκατάστασης).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: διάφανα αντικείμενα + ακριβείς ευθυγραμμίσεις.

Κατασκευή/λειτουργία με ανακλαστήρα

Ερώτηση: Περιγράψτε την κατασκευή και τον τρόπο λειτουργίας των φωτοκυττάρων με ανακλαστήρα.

Απάντηση:

Πομπός και δέκτης βρίσκονται επάνω στην ίδια συσκευή. Η δέσμη του πομπού ανακλάται σε έναν ανακλαστήρα και επιστρέφει εστιασμένη στον δέκτη.
Το φωτοκύτταρο ανιχνεύει ένα αντικείμενο όταν αυτό παρεμβληθεί μεταξύ φωτοκύτταρου και ανακλαστήρα, ώστε η δέσμη να μην επιστρέφει στον δέκτη ή να επιστρέφει αρκετά εξασθενημένη.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πομπός και δέκτης στην ίδια συσκευή, ανακλαστήρας απέναντι· ανίχνευση όταν το αντικείμενο διακόψει ή εξασθενήσει τη δέσμη που επιστρέφει.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: κοινό περίβλημα + ανακλαστήρας.

Εφαρμογές με ανακλαστήρα (ενδείκνυται)

Ερώτηση: Σε ποιες εφαρμογές ενδείκνυται η χρησιμοποίηση φωτοκυττάρων με ανακλαστήρα;

Απάντηση:

Σε εφαρμογές με σχετικά καθαρό περιβάλλον και για μεσαίες αποστάσεις ανίχνευσης, μέχρι 10 m.
Είναι οικονομικά και εύκολα στην καλωδίωση και τη ρύθμισή τους.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σχετικά καθαρό περιβάλλον, μεσαίες αποστάσεις έως 10 m· οικονομικά και εύκολα στην καλωδίωση/ρύθμιση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: καθαρό περιβάλλον + μεσαίες αποστάσεις (έως 10 m).

Εφαρμογές με ανακλαστήρα (δεν ενδείκνυται)

Ερώτηση: Σε ποιες εφαρμογές δεν ενδείκνυται η χρησιμοποίηση φωτοκυττάρων με ανακλαστήρα;

Απάντηση:

Δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ανίχνευση πολύ μικρών αντικειμένων.
Δεν συνιστάται η χρήση τους σε περιβάλλον με πολύ σκόνη ή για ανίχνευση αντικειμένων που ανακλούν τη φωτεινή δέσμη (για αυτά υπάρχουν τα φωτοκύτταρα πολωμένου φωτός).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Για πολύ μικρά αντικείμενα, σε περιβάλλον με πολύ σκόνη και για αντικείμενα που ανακλούν τη δέσμη.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: μικρά αντικείμενα + σκόνη + ανακλαστικά αντικείμενα.

Χρήση φωτοκυττάρων πολωμένου φωτός

Ερώτηση: Που χρησιμοποιούνται τα φωτοκύτταρα πολωμένου φωτός;

Απάντηση:

Είναι ειδική κατασκευή φωτοκυττάρων με ανακλαστήρα, για την ανίχνευση αντικειμένων με έντονη ανακλαστική ικανότητα (γυαλιστερά αντικείμενα), που με ένα απλό φωτοκύτταρο ανακλαστήρα θα επέστρεφαν τη δέσμη σαν να ήταν ο ίδιος ο ανακλαστήρας.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Για ανίχνευση αντικειμένων με έντονη ανακλαστική ικανότητα (ειδική κατασκευή φωτοκυττάρων με ανακλαστήρα).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: γυαλιστερά αντικείμενα.

Κατασκευή/λειτουργία ανάκλασης στο αντικείμενο

Ερώτηση: Περιγράψτε την κατασκευή και τον τρόπο λειτουργίας των φωτοκυττάρων με ανάκλαση στο προς ανίχνευση αντικείμενο.

Απάντηση:

Πομπός και δέκτης βρίσκονται επάνω στην ίδια συσκευή, χωρίς ανακλαστήρα.
Όταν δεν υπάρχει αντικείμενο, η δέσμη του πομπού διαχέεται στον περιβάλλοντα χώρο και δεν επιστρέφει στον δέκτη. Το αντικείμενο ανιχνεύεται όταν παρεμβληθεί στην πορεία της δέσμης και ένα σημαντικό μέρος της ανακλαστεί επάνω του και επιστρέψει στον δέκτη.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πομπός και δέκτης στην ίδια συσκευή· ανίχνευση όταν η δέσμη ανακλάται στο ίδιο το αντικείμενο και επιστρέφει στον δέκτη.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: ανάκλαση από το αντικείμενο, χωρίς ανακλαστήρα.

Εφαρμογές ανάκλασης (ενδείκνυται)

Ερώτηση: Σε ποιες εφαρμογές ενδείκνυται η χρησιμοποίηση φωτοκυττάρων με ανάκλαση στο προς ανίχνευση αντικείμενο;

Απάντηση:

Σε εφαρμογές όπου η ανίχνευση του αντικειμένου είναι δυνατή μόνο από τη μία πλευρά και για ανίχνευση διάφανων αντικειμένων.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Όταν η ανίχνευση γίνεται μόνο από τη μία πλευρά και για διάφανα αντικείμενα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: μία πλευρά + διάφανα αντικείμενα.

Εφαρμογές ανάκλασης (δεν ενδείκνυται)

Ερώτηση: Σε ποιες εφαρμογές δεν ενδείκνυται η χρησιμοποίηση φωτοκυττάρων με ανάκλαση στο προς ανίχνευση αντικείμενο;

Απάντηση:

Δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ανίχνευση πολύ μικρών αντικειμένων και όταν η απόσταση ανίχνευσης είναι μεγαλύτερη από 30 cm περίπου.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Για πολύ μικρά αντικείμενα και για αποστάσεις ανίχνευσης μεγαλύτερες από περίπου 30 cm.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: μικρά αντικείμενα + όριο 30 cm.

Πού χρησιμοποιούνται ανάκλασης με απόρριψη φόντου

Ερώτηση: Που χρησιμοποιούνται τα φωτοκύτταρα με ανάκλαση στο προς ανίχνευση αντικείμενο και απόρριψη φόντου;

Απάντηση:

Είναι ειδική κατασκευή φωτοκυττάρων με ανάκλαση στο αντικείμενο. Χρησιμοποιούνται για να ανιχνεύσουν σκούρα αντικείμενα σε πιο ανοιχτόχρωμο φόντο ή αντικείμενα με μικρή διαφοροποίηση του χρωματικού τους τόνου σε σχέση με το φόντο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Για ανίχνευση σκούρων αντικειμένων σε ανοιχτόχρωμο φόντο ή αντικειμένων με μικρή διαφορά χρωματικού τόνου από το φόντο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: σκούρα αντικείμενα σε ανοιχτό φόντο / μικρή διαφορά τόνου.

Κατασκευή φωτοκυττάρων οπτικών ινών

Ερώτηση: Περιγράψτε την κατασκευή των φωτοκυττάρων οπτικών ινών.

Απάντηση:

Πομπός και δέκτης περιλαμβάνονται στην ίδια συσκευή. Η φωτεινή δέσμη οδηγείται από τον πομπό στη θέση του προς ανίχνευση αντικειμένου και μετά πίσω στον δέκτη μέσα από καλώδια οπτικών ινών.
Έτσι η συσκευή του φωτοκύτταρου μπορεί να τοποθετηθεί μακριά από την περιοχή ελέγχου. Στα φωτοκύτταρα οπτικών ινών συναντώνται και τα τρία συστήματα ανίχνευσης.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πομπός και δέκτης στην ίδια συσκευή· η δέσμη πηγαίνει και επιστρέφει μέσω καλωδίων οπτικών ινών, ώστε η συσκευή να βρίσκεται μακριά από την περιοχή ελέγχου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: μεταφορά δέσμης μέσω οπτικών ινών.

Πού χρησιμοποιούνται οπτικών ινών

Ερώτηση: Που χρησιμοποιούνται τα φωτοκύτταρα οπτικών ινών;

Απάντηση:

Όπου η συσκευή του φωτοκύτταρου πρέπει να τοποθετηθεί μακριά από την περιοχή ελέγχου (κάτι που δεν γίνεται με άλλο τύπο φωτοκύτταρου) και για την ανίχνευση αντικειμένων πολύ μικρών διαστάσεων.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Για ανίχνευση πολύ μικρών αντικειμένων και όταν η συσκευή πρέπει να βρίσκεται μακριά από την περιοχή ελέγχου.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: μικρά αντικείμενα / στενοί χώροι.

Τελικό στοιχείο εξόδου (βαθμίδα εξόδου)

Ερώτηση: Τι μπορεί να είναι το τελικό στοιχείο ελέγχου (η βαθμίδα εξόδου) σε ένα φωτοκύτταρο;

Απάντηση:

Η βαθμίδα εξόδου μπορεί να περιλαμβάνει: α) έναν μικροηλεκτρονόμο, β) ένα triac, γ) ένα τρανζίστορ, δ) έναν ελεγχόμενο ανορθωτή πυριτίου (SCR).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μικροηλεκτρονόμο, triac, τρανζίστορ ή ελεγχόμενο ανορθωτή πυριτίου (SCR).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: και τα τέσσερα στοιχεία.

Πλεονεκτήματα/μειονεκτήματα εξόδου ρελέ

Ερώτηση: Ποια είναι τα πλεονεκτήματα και ποια τα μειονεκτήματα των φωτοκυττάρων με βαθμίδα εξόδου μικροηλεκτρονόμο;

Απάντηση:

Πλεονεκτήματα: α) έχουν μεγάλη περιοχή ονομαστικής τάσης τροφοδοσίας· β) επιτρέπουν μεγαλύτερη ευελιξία στη χρήση τους σε ένα κύκλωμα αυτοματισμού, ως προς την τάση λειτουργίας του κυκλώματος και την ένταση του ρεύματος που ελέγχουν· γ) μπορούν να συνδεθούν μεταξύ τους σε σειρά, παράλληλα ή σε σύνθετη συνδεσμολογία χωρίς περιορισμούς.
Μειονεκτήματα: α) δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εφαρμογές που απαιτούν μεγάλη συχνότητα λειτουργίας· β) έχουν μικρή διάρκεια ζωής.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πλεονεκτήματα: μεγάλη περιοχή τάσης τροφοδοσίας, ευελιξία ως προς τάση και ρεύμα, ελεύθερη σύνδεση σε σειρά/παράλληλα. Μειονεκτήματα: όχι για μεγάλη συχνότητα λειτουργίας, μικρή διάρκεια ζωής.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: τα τρία πλεονεκτήματα και τα δύο μειονεκτήματα του βιβλίου.

Τάσεις ΚΑΙ ικανότητες 2 αγωγών

Ερώτηση: Ποιες είναι οι τάσεις λειτουργίας των φωτοκυττάρων δύο αγωγών και ποια ικανότητα σε ρεύμα έχουν συνήθως;

Απάντηση:

Λειτουργούν με εναλλασσόμενη τάση, συνήθως στην περιοχή 24-240 V.
Η έξοδός τους είναι ηλεκτρονική, με μέγιστη ικανότητα ρεύματος από 200 μέχρι 300 mA.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Εναλλασσόμενη τάση 24-240 V· μέγιστο ρεύμα εξόδου 200-300 mA.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: περιοχή τάσης AC + ικανότητα ρεύματος.

Βαθμίδα εξόδου 3 αγωγών (NPN/PNP)

Ερώτηση: Τι περιλαμβάνουν στη βαθμίδα εξόδου τα φωτοκύτταρα τριών αγωγών; Ποιες είναι οι τάσεις λειτουργίας τους και ποια ικανότητα σε ρεύμα έχουν συνήθως;

Απάντηση:

Έχουν ηλεκτρονική έξοδο που περιλαμβάνει ένα τρανζίστορ NPN ή PNP.
Λειτουργούν με συνεχή τάση, συνήθως στην περιοχή 12-24 V.
Έχουν μέγιστη ικανότητα ρεύματος από 80 μέχρι 200 mA.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τρανζίστορ NPN ή PNP· συνεχής τάση 12-24 V· μέγιστο ρεύμα 80-200 mA.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: και τα τρία ζητούμενα (τρανζίστορ, τάση, ρεύμα).

Πλεονεκτήματα εξόδου τρανζίστορ

Ερώτηση: Ποια τα πλεονεκτήματα των φωτοκυττάρων με τρανζίστορ στη βαθμίδα εξόδου;

Απάντηση:

Έχουν πολύ γρήγορη απόκριση στην παρουσία ή στην απουσία του προς ανίχνευση αντικειμένου.
Έχουν μεγάλη διάρκεια ζωής, επειδή δεν έχουν κινητά μηχανικά μέρη.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Πολύ γρήγορη απόκριση και μεγάλη διάρκεια ζωής (χωρίς κινητά μέρη).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: ταχύτητα απόκρισης + διάρκεια ζωής.
Στις ηλεκτρονικές εξόδους υπάρχει μικρό ρεύμα διαρροής όταν είναι «ανοιχτές» και μη μηδενική πτώση τάσης όταν είναι «κλειστές».