ВОСПРИНИМАЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ СИСТЕМ АВТОМАТИКИ

§ 4. ВОСПРИНИМАЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПЕРЕМЕЩЕНИЙ

Измерительные устройства в системах управления служат для восприятия первичной информации о состоянии объекта и преобра­зования ее в сигналы, удобные для дальнейшей переработки в сиг­налы управления.

Измерительные устройства часто представляют собой сложную информационную систему, содержащую воспринимающие эле­менты, преобразователи, анали­заторы, вычислительные устрой­ства для первичной переработки информации (см. рис. 2).

Основные требования к изме­рительному устройству — точ­ность и формирование полезного сигнала с минимальными иска­жениями. Это зависит от ста-.тических и динамических ха­рактеристик и от влияния раз­личных помех.

Необходимо помнить, что точность управления не может быть выше точности измерения.

При выборе измерительных устройств необходимы следующие данные: диапазон регулируемого параметра, требуемые точность измерения, статическая и динамическая характеристики, разре­шающая способность, помехоустойчивость, мощность на выходе измерительного устройства.

Воспринимающие (измерительные) устройства.Эти устройства характеризует определенная функциональная связь между изме­нением измеряемой величины на входе и изменением выходного

сигнала. Зависимость у = f (х) называется статической ха­рактеристикой измерительного устройства, которая может быть непрерывной (рис. 7, а) или дискретной (рис. 7, б).

Рис. 8. Датчики перемещений:

a — варианты конечных выключателей; б — варианты контактных измерительных дат­чиков; в — бесконтактный конечный выключатель БВК-24

Для обеспечения постоянной чувствительности статическая ха­рактеристика у = f (х) измерительного устройства должна быть линейной или близкой к линейной на заданном интервале изме­нения х. Чувствительность — это отношение изменения выходной величины к соответствующему изменению измеряемой величины S = у/х; S = dy/dx. Порог чувствительно­сти — наименьшее изменение измеряемой величины, способное вызвать появление изменения выходного сигнала.

Для сложных измерительных устройств чувствительность оп­ределяется: при последовательном соединении S_n = S₁ S₂ . . . S_n =

= S_i, при параллельном соединении

Преобразование линейных и угловых перемещений применяют для согласования устройств, различающихся по виду энергии на

выходе и входе. Преобразователь линейных или угловых переме­щений наряду с преобразованием сигналов может непосредственно выполнять функции соответствующего измерительного устройства.

Рис. 9. Гидравлические (a), пневматические (б) датчики перемещений и схема монтажа конечных выключателей (в)

Электроконтактные преобразователи.В таких преобразователях замыкание электрических контактов происходит в момент дости­жения изменяющейся линейной величиной (перемещением) опреде­ленного значения. Эти преобразователи делят на две группы: ко­мандные и измерительные датчики перемещений.

Командные датчики перемещений, ограничения хода узла станка объединяют группу конечных выключателей контакт-

ных типа ВК, МП и др. (рис. 8, а, б) и бесконтактных типа БВК (рис. 8, в). Пневматические и гидравлические командные датчики представлены на рис. 9.

Способы монтажа командных датчиков показаны на рис. 9, в. Воздействие на нажимные выключатели происходит при помощи подвижных упоров, кулачков и т. д. Часто командные датчики ис­пользуют как командоаппараты.

Измерительные датчики перемещений предназначены для измерения линейных размеров деталей или величины перемещения рабочих органов. При сравнении с одним предельным размером используют одноконтактные, при сравнении сдвумя предельными размерами — двухконтактные и многокон­тактные датчики.

Двухконтактные и многоконтактные преобразователи линей­ных перемещений широко применяют в автоматических устройст­вах активного контроля и контрольно-сортировочных автоматах для сортировки деталей по размерам на три и более групп.

Электроконтактный преобразователь (общий случай) состоит из измерительного стержня 1, воспринимающего регулируемое перемещение, механизма преобразования и электрических контакт­ных пар 2 (см. рис. 8, 9).

Гидравлические датчики.Гидравлические датчики пути и по­ложения представляют собой управляющий гидрораспределитель поршневого или кранового типа (рис. 9, а). Движущиеся рабочие органы станка, на которых расположены кулачки или упоры, до­стигнув положения, где установлен датчик, воздействуют на шток 1, вызывая его срабатывание. При этом перемещается поршень 2 или поворачивается кран. Схема гидросоединений при этом изме­няется. Управление гидравлическими устройствами наряду с ме­ханическим может быть электромагнитным.

Пневматические датчики.Пневматические датчики аналогичны гидравлическим и выполнены в виде пневмораспределителей порш­невого или кранового типа или с мембраной и клапаном (см. рис. 9, б). Эти устройства служат для контроля размеров и ка­чества обработки поверхности изделий из древесины. Воздействие на рычаг / вызывает перемещение поршня 2.

Реостатные и потенциометрические преобразователи (датчики).
Потенциометрические преобразователи (потенциометры) представ­
ляют собой переменные электрические сопротивления, величина
которых зависит от положения токосъемного контакта. Они на­
ходят применение при измерении линейных и угловых перемеще­
ний (рис. 10).

Чувствительность датчика (рис. 10, б) угловых перемещений определяется выражением

где U_o — напряжение питания; R_o — полное сопротивление по­тенциометра; R₁, R₂— сопротивления частей, делимых движком; i₁, i₂, i_н —токи в сопротивлениях R₁, R₂ и сопротивлении на­грузки R_H; L — длина потенциометра; х — измеряемое переме­щение.

Решив уравнения относительно напряжения нагрузки U_H, по­лучим:

Рис. 10. Потенциометрические преобразователи

Зависимость U_H = f (R₁) или U_H = f (х) нелинейная (рис. 10, в), следовательно, для получения линейной зависимости требуется, чтобы R_H R₀. тогда:

Чувствительность потенциометрического преобразователя будет:

Потенциометрические датчики могут изготовляться с нелиней­ной характеристикой U_H = f (R₁) = f (x) за счет намотки потен­циометра на фигурный или ступенчатый каркас или переменного шага намотки.

Индуктивные преобразователи (датчики).Принцип их действия основан на изменении индуктивного сопротивления катушки при перемещении ферромагнитного якоря.

Индуктивные датчики используют для преобразования линей­ных и угловых перемещений в электрический сигнал. Они часто применяются как преобразователи при измерении размеров дета­лей, давления, расходов сред и т. п. Схемы простейших датчиков представлены на рис. 11. Входной величиной датчика является ширина воздушного зазора (м), выходной — ток i (А) при за­данном напряжении питания U_П (В). Ток в цепи обмотки датчика

Индуктивность может быть определена приближенно по фор­муле

Тогда

Рис. 11. Индуктивные преобразователи: а — индуктивный датчик; б — дифференциальный датчик

где S — сечение магнитопровода, м²; f — частота тока в питающей сети, Гц; ₀ = 1,26 10^-6 Гн/м — магнитная проницаемость воз­духа; Z — полное сопротивление.

Таким образом, i = f ( ). Датчики работают при частоте пи­тающей сети от 50 до 5000 Гц.

Для определения размеров применяют индуктивный дифферен­циальный датчик (рис. 11, б). Он имеет две катушки 2 и 4, вклю­ченные по дифференциальной схеме. Подвижный сердечник 3 сое­динен с измерительным штоком /. При ₁= ₂ параметры катушек одинаковы и I₁ I₂, U=U₁—U₂=0. Если измерительный шток изменит положение ( _{1 2})!, то I₁> I₂ или I₁< I₂, и на выходе U 0. Сигнал будет пропорционален перемещению сер­дечника, и знак определится направлением перемещения сердеч-

ника от среднего положения. Дифференциальные датчики отли­чаются лучшей чувствительностью и значительно меньшей погреш­ностью в результате колебаний температуры и напряжения пи­тания.

Электроконтактные конечные выключатели в схемах автома­тики стали заменять бесконтактными индуктивными конечными выключателями типа БВК (см. рис. 8, в) с двумя сердечниками. На одном расположены обмотка W_к и обмотка положительной об­ратной связи W_n.с. Обмотки обратных связей включены встречно.

При прохождении алюминиевого экрана Э, который жестко закреплен на подвижном органе станка, в зазоре между обмотками

Рис. 12. Варианты емкостных преобразователей:

1 — обкладки конденсатора; 2 — среда

W_K и W_o.с связь ослабевает и возникает генерация. В контуре W_K.—СЗ появляется переменный ток, который индуцирует ЭДС в катушке W_n._c. В цепи базы транзистора происходит детекти­рование переменной составляющей тока базы. Транзистор откры­вается, вызывая срабатывание реле К.

Емкостные преобразователи,(рис. 12). Они преобразуют ли­нейные или угловые перемещения в изменение емкости конденса­тора. При частоте 50 Гц емкостные преобразователи имеют низкую чувствительность и требуют усилительных устройств. Если частота питающего напряжения более 1000 Гц, они обладают достаточной чувствительностью.

Область применения этих датчиков не ограничена измерением линейных перемещений и их используют для контроля уровня или влажности материалов. Изменение емкости в этих случаях проис­ходит за счет изменения диэлектрических свойств среды.

Для плоского конденсатора емкость определяется как

где — диэлектрическая проницаемость, Ф/м; S — площадь пе­рекрытия пластин, см²; — расстояние между пластинами, см.

Емкостные датчики требуют повышенной частоты питания.

Фотоэлектрические датчики.Фотоэлектрические датчики полу­чили широкое распространение в быстродействующих входных устройствах цифровых вычислительных машин, автоматических приборах фотоконтроля с целью учета продукции, измерения длин,

освещенности, защиты рук, например при работе на прессах, при фотокопировании, а также в различных приборах оптики. Виды фотоэлектрических датчиков (фотоэлементов) даны на рис. 13.

В фотоэлементах с внешним фотоэффектом под воздейст­вием света освободившиеся электроны с катода / направляются к аноду 2. В замкнутой цепи возникает электрический ток. К этой

Рис.13. Фотоэлектрические датчики:

а — фотоэлементы с внешним фотоэффектом; б — фотоэлементы с внутренним фотоэффек­том; в — фотоэлементы с запирающим слоем; г, д, е, ж — варианты применения фотоэле­ментов в качестве датчиков

группе относятся вакуумные и газонаполненные фотоэлементы (рис. 13, а). В фотоэлементах с внутренним фотоэффектом освободившиеся электроны остаются в веществе, повышая его элек­тропроводность. Эти фотоэлементы называют фотосопротивлениями (рис. 13, б). В фотоэлементах с запирающим изоляцион­ным слоем под действием света освободившиеся электроны из слоя 1, освещенного вещества переходят в слой 2, неосвещенного вещества (рис. 13, б).

На рис. 13, г фототок возникает в результате преобразования температуры нагретого тела / в световой поток 2 (фотоэлектриче­ские пирометры). На рис. 13, д световой поток 2 проходит к фото­элементу 4 через среду 3, которой частично поглощается. Это яв­ление используется в фотоэлектрических приборах для определе­ния прозрачности жидкости или газов. На рис. 13, е световой по­ток 2 от постоянного источника света 5 падает на поверхность 6, частично поглощается, а отразившаяся часть потока 7 поступает

на фотоэлемент 4. Этот принцип применяют для контроля состоя­ния поверхности. На рис. 13, ж световой поток 2 пересекается движущимся предметом 8, полностью или частично экранируя его. Фотоэлемент 4 используют для счета изделий, контроля линейных размеров, защиты рук работающего на станке.

§ 5. ДАТЧИКИ УСИЛИЙ

Датчики усилий и давлений (рис. 14) формируют управляющие сигналы в зависимости от сил, создаваемых в рабочих органах. Характерным электромеханическим датчиком можно считать кулачковую муфту 1 со скошенными зубьями (см. рис. 14,а). Одна из полумуфт размещается на валу со скользящей шпонкой

Рис. 14. Датчики усилий:

а — электромеханический; б — реле давления; в — сливной клапан; г — тензометриче-ский преобразователь; д — схема наклейки и включениятензометрического преобразо-

Вателя

и прижимается ко второй половине пружиной 3. Если на валу воз­никают силы, превышающие предельные, муфта сдвигается и че-pез рычаг 2 воздействует на конечный выключатель SQ, вызывая eго срабатывание. Сигнал поступает в схему управления.

Реле давления (см. рис. 14, б) контролирует измене­ние нагрузки в рабочих органах станка по изменению давления непосредственно в гидросистеме. Выполняется с электроконтакт­ным выходом или в виде сливного клапана (см. рис. 14, в). Повы­шение давления в полости А вызывает прогиб мембраны 9, рычаг 2, сжимая пружину 3, поворачивается и нажимает на шток конеч­ного выключателя 5, вызывая его срабатывание. Регулировка силы срабатывания выполняется винтом 4.

Тензометрические преобразователи пред­ставляют собой безынерционные устройства, которые используют для преобразования малых деформаций (порядка сотых и тысяч­ных долей миллиметра) в электрический сигнал. Тензопреобразо-ватель изготавливают из константановой проволоки диаметром 0,02—0,05 мм. Проволоку 6 приклеивают змейкой на полоску тонкой бумаги 7 и сверху наклеивают второй слой бумаги (см. рис. 14, г). Тензоэлемент приклеивают к поверхности деформируе­мой детали 8 таким образом, чтобы прямолинейные участки про­волоки растягивались или сжимались в соответствии с деформа­цией элемента (см. схему на рис. 14, д).

§ 6. ДАТЧИКИ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

Тахогенераторы как датчики позволяют сформировать управ­ляющие сигналы в функции скорости. Они применяются для из­мерения частоты вращения и относятся к группе электрических

Рис. 15. Датчики частоты вращения:

а — тахогенератор постоянного тока; б — тахогенератор переменного тока; в — реле

контроля скорости

генераторов. Тахогенераторы постоянного тока могут иметь об­мотки возбуждения или постоянные магниты (рис. 15, а). При вращении напряжение на зажимах якоря пропорционально частоте вращения вала якоря Е = U_ЯК_еФ Учитывая, что магнитный

поток Ф=const, можно записать U_TГ = U_Я = ФК_е . Обозна­
чим К_еФ= К_TГ. Тогда U_TГ = К_TГ .

Тахогенераторы переменного тока изготавливают синхронными и асинхронными. Наиболее широкое применение получили асин­хронные тахогенераторы (рис. 15, б). Они имеют обмотку возбуж­дения ОВ и выходную обмотку W. ЭДС тахогенератора пропорцио­нальна частоте вращения Е = KU_b .

Реле контроля скорости (рис. 15, в) состоит из постоянного магнита 3, находящегося на валу. Кольцо с коротко-замкнутой обмоткой 4 расположено на другом валу, связанном с толкателем 1, который воздействует на контактные группы К1, К2. Вал с толкателем и короткозамкнутой обмоткой возвращается в исходное положение под действием пружины 2. При вращении вала с магнитом в короткозамкнутой обмотке наводится ЭДС Е_КЗ и протекает ток I_КЗ, взаимодействующий с магнитным полем маг­нита. Создается вращающий момент, под действием которого кольцо с толкателем поворачивается, толкатель воздействует на контакты К1 и К2, вызывая их срабатывание.

§ 7. ДАТЧИКИ УГЛОВ ПОВОРОТА

Сельсины по конструкции аналогичны электрическим ма­шинам переменного тока и делятся на контактные и бесконтактные. Функции первичной цепи (входа) выполняет однофазная обмотка

Рис. 16. Схемы соединения сельсинов: индикаторная (а) и трансформатор­ная (б) .

возбуждения, которая может располагаться как на статоре, так и на роторе. Вторичные трехфазные обмотки размещены в пазах ротора или статора со сдвигом магнитных осей на 120°. Сельсины применяются в двух основных вариантах схем: индикаторной и трансформаторной (рис. 16).

Индикаторная схема состоит из двух сельсинов: сельсина-дат­чика и сельсина-приемника. Одноименные обмотки ротора и ста­тора соединены между собой электрически. Входные обмотки под­соединены к сети (рис. 16, а). Если ротор сельсина-датчика по­вернется на некоторый угол , по соединительным проводам ро-

тора потечет ток, и ротор сельсина-приемника под действием воз­никшего вращающего синхронизирующего момента М_син повер­нется на угол .

М_син= М_maxsin

где = — ; М_max—максимальный момент, развиваемый сель­сином. Для малых углов М_син= М_max .

Трансформаторная схема (рис. 16, б) предполагает, что пере­менное напряжение питания подводится только к ротору сельсина-датчика. Ротор сельсина-приемника затормаживается или связы­вается с исполнительным механизмом, В этом случае при повороте эотора сельсина-датчика на некоторый угол на выходе однофазной эбмотки сельсина-приемника возникает переменное напряжение

Сельсины получили широкое применение в следящих системах

для синхронизации вращения валов, в дистанционных передачах

при автоматическом контроле диаметров, уровней, углов пово-

pота и т. д.), а также как преобразующие элементы при передаче

юказаний приборов на расстояние.

Для оценки углов поворота могут применяться потенциометри-ческие (см. рис. 10) и индуктивные (см. рис. 11) датчики.

§ 8. ВОСПРИНИМАЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТЕМПЕРАТУР

Разнообразие условий эксплуатации и широкий диапазон из­меряемых температур обусловливают применение различных ме­тодов измерения и воспринимающих элементов, использующих физические явления, происходящие в веществах под действием температур: тепловое расширение, изменение электрической про­водимости, возникновение термоэлектродвижущей силы, лучеис­пускание нагретых тел и т. д.

Наиболее распространены контактные методы измерения тем­ператур при непосредственном контакте со средой.

Использование теплового расширения твердых тел, жидкостей или газов составляет основу дилатометрических, биметаллических и манометрических чувствительных элементов для измерения тем­ператур (рис. 17, а—е).

Ртутный термометр (см. рис. 17, а) основан на эффекте расширения тел под действием температуры. Применяется для измерения температур до 750 °С и низких — до — 100 °С. Жид­костные термометры являются местными приборами». Для дистан­ционной сигнализации могут применяться ртутные контактные термометры, состоящие из ртутного столбика 1 и контактов 2.

Дилатометр (см. рис. 17, б) состоит из трубки 1 и стержня 2 с различными коэффициентами линейного расширения. Свободный конец стержня по отношению к трубке перемещается в зависимо­сти от температуры на величину h = K_и , где K_и = = l ( ₁- ₂) — коэффициент передачи дилатометра.

Биметаллический термометр (см. рис. 17, в) представляет собой две спаянные металлические пластинки 1, 2 с различным коэффициентом расширения, которые, изгибаясь, пе­ремещаются на величину h и замыкают контакты 3. Чувствитель­ные элементы используются как тепловые реле.

Манометрический термометр (см. рис. 17, г) основан на использовании закона Клайперона

Рис. 17. Воспринимающие элементы температуры:

а — ртутный термометр; б — дилатометр; е — биметаллический термометр; г — мано­метрический термометр; д — термометр сопротивления; е — термоэлектрический термо­метр; ж — характеристики термометров сопротивления; з — специальная мостовая схема

компенсации

где Р — давление газа; V — объем герметизированной системы; т — масса газа; — молекулярный вес; R — универсальная га­зовая постоянная; Т — температура. Изменение температуры вызы­вает изменение давления в герметизированной системе 1, что при­водит к перемещению чувствительного элемента 2.

Термометры сопротивления (см. рис. 17, д) ос­нованы на зависимости электрического сопротивления проводни­ков R_t = R_o (1 + t°), и полупроводников R_t = Aе ^/t° от тем­пературы среды (рис. 17, ж). Термометр сопротивления состоит из проволоки 1 и каркаса 2. В СССР серийно выпускают платино­вые термометры сопротивления (ТСП) с условной градуировкой 20, 21, 22 для температур от — 200 ° до + 650 °С, медные термо­метры сопротивления (ТСМ) с условной градуировкой 23, 24 для температур от — 50° до + 180 °С. Полупроводниковые термосо­противления изготавливают типов ММТ, КМТ.

Термоэлектрический термометр (термопары) (рис. 17, е). Принцип действия этого термометра основан на термо­электрическом эффекте, когда в замкнутой цепи, состоящей из двух или нескольких разнородных металлов, возникает электрический ток, если хотя бы два места соединения (спая 1, 2) проводников имеют разную температуру.

=K_Tt⁰₂C.

В СССР изготавливают и применяют термопары: платинородий-платина (ТПП) при температурах до 1600 °С; платинородий (30 % родия)-платинородий (6 % родия) (ТПР) — до 1800 °С; хромель-алюмель (ТХА) — до 1000 °С; сплав НК-СА (ТНС) — до 1000 °С; хромель-копель (ТХК)—до 600 °С.

Из нестандартных термопар достаточно широко применяют тер­мопары медь—константан, железо — константан, медь—копель, железо—копель.

Термопары соединяются с измерительным прибором (милли­вольтметром, потенциометром) специальными компенсационными проводами, дающими в паре те же величины ЭДС.

Для стабилизации температуры холодных спаев применяют термостаты или вводят поправки на колебания температуры хо­лодного спая с использованием специальных мостовых схем (см. рис. 17, з).

Пирометры излучения основаны на использова­нии теплового излучения нагретых тел. Это обеспечивает бескон­тактность измерения с применением фотоэлектрических преобра­зователей. При изменении температуры нагретого тела изменяются его цвет и соответственно интенсивность (яркость) монохромати­ческого (одноцветного) излучения, а также суммарное (интеграль­ное) излучение (радиация). Эти два свойства используются для измерения температуры тел.

§ 9. ВОСПРИНИМАЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ДАВЛЕНИЯ

Давление вызывают движущиеся молекулы газа или жидкости. Давление — число единиц силы, действующей на единицу площади.

В системе СИ за единицу давления, называемую «Паскаль» (Па), принято давление, которое оказывает сила в 1 Н, действую­щая на поверхность в 1 м².

В технике часто применяют «внесистемные» единицы, такие,
как техническая атмосфера (кгс/см²), миллиметры ртутного столба,
определяемые при температуре в градусах Цельсия и нормальном
ускорении и др.

При измерении различают абсолютное, избыточное давление и вакуум. Абсолютное давление (Р_а) отсч.итывается от абсолютного нуля (абсолютное разрежение), избыточное (Р_и) — от атмосферного дав­ления (Р_ат). Вакуум измеряют аналогично.

Устройства, предназначенные для измерения давления, можно разделить на две группы.

Устройства с упругими воспринимающими элементами¹

(рис. 18, а—г). Измерение давления производится упругими вос­принимающими элементами (рис. 18), к которым относят: мембраны (см. рис. 18, а), сильфоны (см. рис. 18, б), трубчатые или геликои­дальные пружины (см. рис. 18, в, г).

Нис. 18. Воспринимающие элементы давления:

а — мембраны; б — сильфоны; в — трубчатые пружины; г — геликоидальные пружины;

д — пьезодатчик; е — магнитно-стрикционный датчик

Перемещение центра мембраны или свободного сильфона, а также угол раскручивания свободного конца трубчатой пружины зависят от изменения давления АР, что можно выразить уравне­нием h = К_U Р, где К_U — коэффициент усиления мембраны или сильфона или трубчатой пружины.

Деформация упругих элементов преобразуется в измерительный сигнал с помощью преобразователя (емкостного, тензометриче-ского, индуктивного, реостатного и др.).

Устройства с воспринимающими элементами, изменяющими фи­зические свойствапод действием давления(рис. 18,д, е). Кним относят устройства, преобразователи которых имеют принцип дей­ствия: пьезоэлектрический, магнитно-стрикционный, ионизацион­ный и др.

В данной группе устройств давление может непосредственно воздействовать на воспринимающий элемент, изменяя его свойства. Большинство устройств имеют мембраны, опирающиеся на чувст­вительный элемент (см. рис. 18, д). Давление от мембраны 1 пере­дается спомощью стержня 2 на два измерительных пьезоэлемента 4.

Одновременно стержень 2 опирается на модулирующий пьезоэле-мент 3. Электроды пьезоэлемента подсоединены к сети переменного тока 220 В при частоте 50 Гц. Выход устройства подсоединяется к прибору. При действии переменного напряжения пьезоэлемент 3 подвергается деформации растяжения и сжатия, под действием усилия, оказываемого мембраной / на измерительные пьезоэле-менты 4.

На рис. 18, е представлена схема компенсационного устройства смагнитно-стрикционным преобразователем. Сердечник 1 является чувствительным элементом, выполненным из никель-цинкового феррита. Мембрана 2 передает давление сердечнику, у которого ме­няется магнитная проницаемость, а следовательно, и ЭДС Е₁. Сердечник 4 и обмотки 3 создают компенсационную ЭДС Е₂- Схема включения дифференциальная. Напряжение U_вых = f (E₂—E₁, но Е₂—Е₁ = f ( Р), тогда U_вых = f ( Р).