是门元件

科技工作者之家 2020-11-17

有输入信号就有输出,没有输入信号便没有输出的逻辑单元叫做“是”门。常闭式二位三通阀,如图所示就是一个是门。是门的逻辑符号见图b,其代数式是S=a。

元件的结构是门元件的结构如图所示。P为气源输入口,a为控制信号口,s为输出口。在图中门元件结构图中,3是显示活塞,用以显示是门元件的工作状态;1是手动按钮,用于手动发信。

工作原理如图所示为其工作原理图。元件按通气源后,当无输人信号a时, 截止膜片7在气源口P的作用下,紧压在下阀座上,同时把阀杆顶起,使输出口s与排气口0相通,此时元件处于无输出状态。当有输入信号a时,膜片2在控制信号a的作用下变形,使阀杆紧压在上阀座上,切断输出口s与排气口O之间的通道,使输出口s与气源口P相通,此时元件处于有输出状态。输人信号a消失后,截止膜片在气源压力作用下紧压在下阀座上,切断气源与输出口之间的通道,此时输出口无输出信号。输出通道中的余气经上阀座从排气口排空。

由图可知,是门元件的输入和输出信号之间始终保持相同的状态。即没有输入信号时,没有输出;有信号输入时,便有输出。

元件的逻辑关系是门元件的逻辑关系可以用逻辑函数式来表示。即:a=s。

其输人、输出关系可用如图真值表表示。

元件的性能参数工作压力范围能保证元件正常工作的压力范围,称为元件的工作范围。高压截止式气动逻辑元件的工作压力范围是0. 2MPa~ 0.6MPa,一般取0.4MPa。

切换压力和返回压力是门元件的切换压力是指元件从关断状态转变为全开状态时,在输人端所加的最低控制压力值。返回压力是指元件的输出从全开状态刚返回到关断状态在输入端所加的最高控制压力值。根据对元件的压力测试表明,其切换压力约为输出压力的1/2。返回压力为切换压力的1/3~1/2。也就是说,如果气源压力是0.4MPa, 其输出压力也是0.4MPa,则切换压力时0.2MPa左右,返回压力是0.07MPa~0.1MPa。

压力特性曲线是门元件的压力特性曲线如图所示。它反映了输出压力po与切换压力p'c之间的关系。当控制压力从0开始加压,当压力上升至切换压力p'c时,元件输出由0变为1状态;继续升压,其输出状态保持不变。然后慢慢降低控制压力,当压力降至返回压力p''c时,元件输出又从1变为0状态。从元件的特性曲线可知,其切换过称为1→2-→3-→4封闭环,此封闭环称为是门元件的滞环。它反映了该元件的切换特性,滞环面积小,元件灵敏度高;反之,元件比较稳定。

元件的应用是门元件在回路中可用作波形的整形、隔容和信号的放大。另外,是门元件属于有源元件,虽在图形符号中未画出气源,但在实际应用中必须接上气源。1

本词条内容贡献者为:

程鹏 - 副教授 - 西南大学

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