Построение номинальной статистической характеристики термодатчика. Выяснение погрешности ее нелинейности. Определение разрядности АЦП с учетом линеаризации. Обоснование принципа работы. Разработка структурной схемы измерительного преобразователя.
При низкой оригинальности работы "Создание измерительного преобразователя для датчика термопары", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
2) построить прямую, соединяющую крайние точки заданного диапазона температуры, т.е. идеальную линейную характеристику преобразования по температуре; 3) определить максимальную в заданном диапазоне температуры погрешность нелинейности характеристики и сделать вывод о необходимости линеаризации, исходя из заданного класса точности с учетом запаса по погрешности не менее 20% от заданного (0,25); 4) определить разрешающую способность (разрядность) аналого-цифрового преобразования с учетом линеаризации, учитывая, что максимальная погрешность преобразователя в соответствии с ГОСТ 8.009 «Метрологические характеристики средств измерения» не должна превышать ± 5 квантов (единиц младшего разряда);В настоящее время широко используется преобразование аналоговых сигналов в цифровую форму, что связано с тем, что данные, представленные в цифровом виде легко обрабатывать с помощью существующих вычислительных устройств и реализовывать дешевые системы обработки и передачи данных. Преобразовывая в цифровую форму с помощью АЦП такие аналоговые величины, как температура, давление, скорость, звук, можно реализовать различные устройства обработки данных, отличающиеся высоким качеством работы при малой стоимости и простоте. В связи с тем, что сейчас существует широкий выбор различных интегральных схем, сочетающих в одном кристалле все необходимые функциональные узлы для построения высококачественных и эффективных систем обработки различных физических параметров, то это позволяет ввести цифровую обработку сигналов любому разработчику, который в ней нуждается. Жидкостные термометры основаны на принципе изменения объема материала, из которого сделан датчик (обычно это спирт или ртуть), при изменении температуры окружающей среды. Электрические термометры более широкого диапазона основаны на термопарах (контакт между металлами с разной элетроотрицательностью создает контактную разность потенциалов, зависящую от температуры).В АЦП абсолютная точность определяется тремя видами погрешностей: внутренне присущей преобразователям дискретной погрешностью (±? единицы младшего разряда) или погрешностью квантования, аналоговой погрешностью, обусловленной низким качеством элементов схемы (она обычно определяется в виде отношения полной погрешности в процентах ко всему суммарному входному сигналу), и апертурной погрешностью. Погрешность линейности или нелинейность можно определить как максимальное отклонение любой из этих дискретных точек от прямой линии, проведенной через крайние точки характеристики преобразования. Относительная погрешность в АЦП - это максимальное отклонение выходных цифровых кодов от прямой линии, проведенной через нуль и точку, соответствующую полной шкале. В нашем случае прямая, соединяющая две крайние точки рабочего диапазона датчика 600 и 1100 ?С, является идеальной линейной характеристикой преобразования. Такое же значение подтверждают математические вычисления в программе Microsoft Excel (из значений идеальной линейной характеристики вычитаются значения НСХ датчика ТХА(К)).Для достижения требуемой точности преобразования используют линеаризацию НСХ термопреобразователя. На практике широкое распространение получил метод линеаризации с помощью кусочно-линейной аппроксимации. В этом методе исходную функцию представляют ломанной кривой, уменьшая тем самым число точек характеристики, значение которых необходимо держать в памяти вычислительного устройства, соответственно при этом уменьшаются требования к вычислительному устройству, что удешевляет стоимость всей системы и упрощает ее. Мы также будем использовать метод кусочно-линейной аппроксимации. При таком числе участков кусочно-линейная аппроксимация неэффективна, а использование ПЗУ для прямого преобразования выходного кода АЦП в значение температуры позволяет просто реализовать соответствие преобразователя классу точности 0,25 для диапазона температур от 600 до 1100°С.По существу аналого-цифровые преобразователи либо преобразуют аналоговый входной сигнал (напряжение или ток) в частоту или последовательность импульсов, длительность которой измеряют для обеспечения отображающего цифрового сигнала, либо, чтобы получить цифровой выходной сигнал, сравнивают входной сигнал с переменным опорным сигналом, используя внутренний ЦАП. Существует три ведущих способа преобразования, основанных на принципе измерения временного интервала: преобразование напряжения в частоту, метод с пилообразным напряжением и метод линейного интегрирования. В основном находят применение 2 основных типа АЦП: двухтактный интегрирующий АЦП и АЦП последовательного приближения.
План
Содержание
Задание на курсовую работу
Введение
1. Построение графика функции E = f(t)
1.1 Идеальная линейная характеристика
2. Точность преобразования и линейность
3. Разрешающая способность АЦП
4. Линеаризация НСХ преобразователя
5. Выбор и обоснование принципа работы узла аналого-цифрового преобразования
6. Определение времени преобразования измерительного преобразователя
