Разработка принципиальной схемы измерительного преобразователя, который преобразует входной ток заданной амплитуды в специальный код, рассчитанный для подключения 3.5-декадного ЖКИ индикатора; позволяет измерять величину электрического сопротивления.
Измерительный преобразователь - техническое средство с нормативными метрологическими характеристиками, служащее для преобразования измеряемой величины в другую величину или измерительный сигнал, удобный для обработки, хранения, дальнейших преобразований, индикации и передачи.Микросхемы представляют собой аналого-цифровой преобразователь двойного интегрирования и предназначены для применения в измерительных приборах напряжения, тока, сопротивления, температуры, веса и др. с выводом информации на семисегментный индикатор. ИС имеют дифференциальные входы для аналогового сигнала и опорного напряжения, что позволяет измерять напряжения, «плавающие» относительно источника питания. При этом напряжение, создаваемое на выводе 32, может быть использовано в качестве опорного. Разрядность АЦП характеризует количество дискретных значений, которые преобразователь может выдать на выходе. Например, АЦП, способный выдать 256 дискретных значений (0..255), имеет разрядность 8 бит, поскольку .Структурная схема устройства представлена на рисунке 2.1. Входной усилитель ослабляет напряжение, подаваемое на вход. Входной усилитель выполнен на дифференциальном усилителе (ДУ). На вход усилителя подается напряжение, равное произведению входного тока I и сопротивления резистора Rш. Выходное напряжение усилителя подается на формирователь управляющего напряжения (ФУН), который управляет аналоговым перемножителем сигналов (используется в качестве фазочувствительного выпрямителя).Входной усилитель выполнен по схеме дифференциального усилителя в соответствии с рисунком 3.1. ДУ выполнен на микросхеме AD620 с основными параметрами[9]: Uпит=±2,3 В...±18 В, Ku=1…10000, Ucm=50 МКВ, Івх=1 НА.Управляемый выпрямитель предназначен для выделения из сигнала, снимаемого с датчика, полезной составляющей. Схема ФЧВ представлена на рисунке 3.2. Фазочувствительный выпрямитель имеет два входа: сигнальный и управляющий (коммутирующий). 1, ключ DD2.1. замыкается, а ключ DD2.2. размыкается. 0, ключ DD2.1. разомкнут, а ключ DD2.2 замкнут, то есть ФЧВ - инвертирующий усилитель: Выберем ключ SA1 К1561КТ3 с параметрами[1]: Uи.п.=15В;Усилитель выполнен на микросхеме КР140УД17А[1] и предназначен для усиления входного напряжения до 10В (смотри рисунок 3.7).Прецизионный выпрямитель предназначен для выпрямления сигнала, который будет подан на фильтр II нижних частот I-го порядка. Он состоит из инвертирующего усилителя DA1 и сумматора DA2 (смотри рисунок 3.8), которые выполнены на микросхемах КР140УД17А[11]. Диоды VD4 и VD5 в цепи отрицательной обратной связи неинвертирующего усилителя выбираем КД521А[6]. Описанный принцип работы прецизионного выпрямителя представлен на временных диаграммах, смоделированных в программе Microcap 8 (смотри рисунок 3.9). В качестве фильтра используем активный фильтр первого порядка (смотри рисунок 3.10).Обычно АЦП применяются в измерительных системах и измерительно-вычислительных комплексах для согласования аналоговых источников измерительных сигналов с цифровыми устройствами обработки и представления результатов измерения. Основные электрические параметры К572ПВ5 приведены в таблице 3.8.1. Применяем схему с внутренним генератором тактовых импульсов и внешним источником опорного напряжения, в соответствии со стандартной схемой включения (смотри рисунок 3.13)[3]. Номиналы деталей для схемы на рисунке 3.13 представлены в таблице 3.8.2 [3], [2], [4], [10].Для достижения поставленной цели используем понижающий сетевой трансформатор с выпрямителями, включенными помостовой схеме. Uмин=2.5 В Uмин=2.5 В Uмин=2.5 В Uмин=2.5 В Івых=1.5А Івых=1.5А Івых=1.5А Івых=1.5А Рассчитаем напряжение и ток вторичной обмотки блока питания, питающего ОУ и АПС на оба канала: , (3.9.1) Рассчитаем напряжение и ток вторичной обмотки блока питания, питающего АЦП. Выбираем ТПП-260.Погрешность устройства в целом складывается из суммы погрешностей всех ее узлов. Таким образом, проанализировав и просуммировав погрешности отдельных блоков устройства, мы сможем судить о точности прибора в целом. Напряжения ошибок входных токов для блоков, следующих за ВУ мы находить не будем, т.к. эти напряжения достаточно малы. Найдем погрешности каждого блока схемы. Напряжения ошибок входных токов для блоков, следующих за ДУ мы находить не будем, т.к. эти напряжения достаточно малы.В данном курсовом проекте была разработана и рассчитана принципиальная схема измерительного преобразователя, который преобразует входной ток заданной амплитуды в специальный код рассчитанный для подключения 3.5-декадного ЖКИ индикатора.Изм Лист N докум. Разработал Хоменков 19.05 Измерительный преобразователь Пояснительная записка Лит. Лист Листов Проверил Захаренко 1 2 Утвердил ПМ-31.
В данном курсовом проекте была разработана и рассчитана принципиальная схема измерительного преобразователя, который преобразует входной ток заданной амплитуды в специальный код рассчитанный для подключения 3.5-декадного ЖКИ индикатора.
Разработанный преобразователь позволяет измерять величину электрического сопротивления. Если к АЦП соответствующим образом подключить устройство цифровой индикации, например светодиодный или ЖК индикатор, то на базе данного преобразователя можно получить устройство, которое будет показывать величину измеряемого сопротивления, с погрешностью измерений около 1%.
Список литературы
1. ОУ КР140УД17 - прецизионный усилитель с малым напряжением смещения и высоким коэффициентом усиления напряжения [DATASHEET].
Режим доступа: www.chipinfo.ru/dsheets/ic/140/ud17.html
Дата доступа: 10.5.2010.
2. Дубровский, В.В. Резисторы: справочник/ Д.М Иванов, Н.Я. Пратусевич и др. - 2-е изд. перераб.и доп. - М.: Радио и связь, 1991. - 528с.:ил.
3. АЦП 572ПВ5[DATASHEET].
Режим доступа: http://www.texnic.ru/data/acp/ADC_PDF/
572pv2, 572pv5, 1175pv2, 1175pv5.pdf
Дата доступа: 10.5.2010.
4. Дьяконов, М.Н. Справочник по электрическим конденсаторам/ В.И. Карабанов, В.И. Присняков и др. Под общ. ред. И.И. Четверткова и В.Ф. Смирнова.-М.: Радио и связь 1983. - 576с.; ил.
5. Подробное описание (datasheet) электронного компонента «525ПС2А» производства Квазар-ИС.
Режим доступа: http://doc.chipfind.ru/pdf/kwazar/525ps2a.pdf
Дата доступа: 29.05.2010.
6. Нефедов, А.В. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги. Справочник. Т.9-М.: ИП РАДИОСОФТ, 1999.-512с.
7. Горюнов, Н.Н. Справочник по полупроводниковым диодам, транзисторам и интегральным схемам/ Под общей редакцией Н.Н. Горюнова. Изд. 4-е, перераб. и доп. М., «Энергия», 1977.-744с.; ил.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
