Загальний огляд існуючих первинних перетворювачів температури. Розробка структурної схеми АЦП. Вибір п’єзоелектричного термоперетворювача, цифрового частотоміра середніх значень в якості аналого-цифрового перетворювача, розрахунок параметрів схеми.
В число величин, одиниці яких покладені в основу Міжнародної системи одиниць СІ, входить також термодинамічна температура, яку позначають символом Т і виражають в кельвінах (позначення К). Найменування дано по імені англійського вченого В.Кельвіна (1824-1907). Кельвін як одиниця температурного інтервалу дорівнює 1/273,16 частини інтервалу термодинамічної температури між абсолютним нулем і тройною точкою води. В термодинамічній температурній шкалі нижньою межею являється абсолютний нуль температури (0 К) і основною реперною точкою - тройна точка води (273,15 К).Відношення вредного обєму термометра до місткості робочого резервуару складає 0,02.Тиск газу вимірюється ртутним манометром. В інших газових термометрах для вимірювання температур від 90 до 1373К використовується спеціально розроблена роздільна камера, яка являє собою нульовий мембранний манометр, похибка якого не перевищує ±0,13 Па. Використання роздільної камери дає газовому термометру ряд метрологічних переваг, основні з яких - захист робочого газу від забруднення ртуттю і забезпечення умов для підвищення точності основного манометра газового термометра. Державний первинний еталон одиниці температури - кельвіна - в діапазоні температур 273,15 - 2800 К складається із комплекса засобів вимірювання, до якого входять: а) апаратура для здійснення реперних точок: тройної точки води, точки кипіння, точки затвердіння олова, точки затвердіння цинку, точки затвердіння срібла, точки затвердіння золота; Температуру вище 1064,43 ОС визначають із співвідношення спектральної енергетичної яркості випромінювання абсолютно чорного тіла при даній температурі до спектральної енергетичної яркості випромінювання при температурі застигання золота при тій же довжині хвилі.Схема починає працювати за командою “Пуск”, яка встановлює тригер Т у стан логічної одиниці і таким чином відкриває схеми збігу SW1 і SW2. Імпульси, які слідують із частотою fx через формувач F і відкриту схему збігу SW1, надходять на вхід двійкового лічильника ЛТ, який їх підраховує. В цей самий момент часу через відкриту схему збігу SW2 імпульси зразкової частоти f0 з виходу генератора G надходять на вхід подільника частоти ПЧ. Після закінчення зразкового часового інтервалу заднім фронтом імпульсу T0 ТРИГЕРТ встановлюється у стан логічного нуля, що закриває схеми збігу SW1 і SW2 і в лічильнику фіксується двійковий код N З рівнянням перетворення частотоміра випливає, що число імпульсів пропорційне частоті fx і статична характеристика лінійна (рисунок 2.3).Даний цифровий термометр представляє собою сукупність пєзоелектричного термоперетворювача включеного в схему цифрового частотоміра середніх значень. Для отримання рівняння перетворення цифрового термометра в рівняння (2.1) замість fx підставимо ft з (1.2) З урахуванням рівняння (2.2) похибка квантування термометра буде мати вигляд ? = 1/N<t => З рівняння похибки квантування (3.2) і даних п.1.4 визначимо зразковий часовий інтервал T0 на виході зразкової міри часу.В курсовій роботі проведено огляд державних еталонів температур, первинних вимірювальних перетворювачів температури (термопари, термометри опору, пєзоелектричні термоперетворювачі) і в якості вимірювального перетворювача вибрано пєзоелектричний термоперетворювач, оскільки він задовільняє умові завдання на розробку.
План
Зміст графічної частини: функціональна схема цифрового термометра
Зміст пояснювальної записки: вступ, огляд первинних перетворювачів вимірюваної фізичної величини, розробка структурної схеми АЦП, розробка функціональної схеми цифрового термометра, висновки, література, додаток.
ВСТУП
Вывод
В курсовій роботі проведено огляд державних еталонів температур, первинних вимірювальних перетворювачів температури (термопари, термометри опору, пєзоелектричні термоперетворювачі) і в якості вимірювального перетворювача вибрано пєзоелектричний термоперетворювач, оскільки він задовільняє умові завдання на розробку.
В якості аналого-цифрового перетворюваача вибрано цифровий частотомір середніх значень, описано його роботу і проведено розрахунок основних параметрів схеми: · частоту f0 генератора зразкової частоти;
· верхню tx max і нижню tx msn межу вимірювання;
· розрядність n двійкового лічильника;
· похибку квантування ?<K .>
Список литературы
1. Электрические измерения электрических и неэлектрических величин. Под ред. Е.С. Полищука.-К.: Вища шк. Головное изд-во, 1984.
2. Поджаренко В.О., Кухарчук В.В. Вимірювання і компютерно- вимірювальна техніка.-К.:НМК ВО, 1991.
3. Автоматические измерения и приборы (аналоговые и цифровые) / П.П.Орнатский.- К.: Вища шк., 1986.
4 Поджаренко В.О. та ін. Метрологія та вимірювальна техніка. Для самостійної роботи студентів та виконання курсових робіт. / Вінниця: ВДТУ, 2000 - 65с.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
