Erweiterung der Bandbreite von fluidischen Operationsverstärkern für die Meß- und Regelungstechnik durch den Einsatz spezieller Phasenkompensationsnetzwerke

Frontmatter

1. Einleitung

Zusammenfassung

Durch Hintereinanderschalten mehrerer analoger Verstärkerstufen lassen sich in der Fluidik Operationverstärker realisieren, die ähnliche Vorteile bieten wie die Operationsverstärker der Elektronik, Hohe Leerlaufdruckverstärkungen von ca. 2000 ermöglichen Verstärker- und Reglerschaltungen, deren Übertragungsverhalten nur durch die äußere Beschaltung bestimmt wird.

Herbert Manfred Schaedel

2. Der fluidische Operationsverstärker AM12B /1,2/

Zusammenfassung

Bei dem verwendeten fluidischen Operationsverstärker AM12B der Firma General Electric bzw. Tritec handelt es sich um einen fünfstufigen Strahlablenkverstärker mit turbulenten Freistrahlen. Eine Skizze einer einzelnen Stufe ist in Bild 2.1 gegeben. Ein Leistungsstrahl tritt aus der Versorgungsdüse aus und wird von den Empfängerdüsen aufgenommen, in denen er die Drucksignale p_A1 und p_A2 erzeugt. Eine Druckdifferenz zwischen den Eingangssignalen p_E1 und p_E2 verursacht eine Strahlablenkung und so eine Druckdifferenz zwischen p_A1 und p_A2.

Herbert Manfred Schaedel

3. Optimale Phasenkompensation mit Lag- und mit Lag-Lead-Gliedern /2/

Zusammenfassung

In Bild 3.1 ist die Schaltung eines Operationsverstärkers als Proportionalverstärker gegeben. Über externe Widerstände r₁ und r₂ wird der Verstärkungsfaktor eingestellt. r_c und C dienen zur Phasenkompensation.

Herbert Manfred Schaedel

4. Die Realisierung des Lag-Lead-Gliedes /3,5/

Zusammenfassung

Zur Realisierung des Lag-Lead-Gliedes nach Abschnitt 3.3 werden„induktivitätsarme Widerstände in der Größenordnung von 10⁷ (sm)⁻¹ benötigt. Der induktive Anteil soll so gering sein, daß er noch bei der PD-Eckfrequenz f₂ vernachlässigbar ist. Die Eckfrequenz des Widerstandes, bei² der die induktive Komponente gleich der resistiven Komponente ist, sollte etwa 1000 Hz bis 1500 Hz betragen.

Herbert Manfred Schaedel

5. Experimentelle Untersuchungen am phasenkompensierten Proportionalverstärker /6/

Zusammenfassung

Bild 5.1 zeigt die Versuchsanordnung des Proportionalverstärkers. Die einzelnen Bauelemente des Kreises, die Ein- und Ausgangsanschlüsse und die Hülsen für die Druckaufnehmer sind auf Aluminiumplatten (Dicke 7 mm) angebracht. Die Verbindungsleitungen sind in die innere Seite der Unterplatte gefräst, wie aus Bild 5.2 zu entnehmen.

Herbert Manfred Schaedel

6. Literaturverzeichnis

Herbert Manfred Schaedel

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