Аналітичний огляд первинних перетворювачів температури. Розробка структурної та функціональної схеми цифрового термометру для вимірювання температури в діапазоні від 600 до 1000 С. Розрахунок частоти генератора та розрядності двійкового лічильника.
вступ, аналітичний огляд первинних перетворювачів температури, розробка структурної схеми, розробка функціональної схеми цифрового термометра, висновки, література, додаток.1.1 Еталони температурНижче 0 ОС залежність опір - температура термометра визначають за допомогою основної функції і спеціалізованих функцій відхилення. В інтервалі між 0 ОС і 630,74 ОС залежність опір - температура визначають два полінома. В діапазоні між 630,74 ОС і 1064,43 ОС еталонним приладом служить термопара з електродами із платинородій (10% родія) - платини, для якої залежність електрорушійна сила - температура представлена рівнянням другої степені. Термометри опору складаються із термоперетворювача (терморезистора), защитного чохла і зєднувальної головки. В перших використовується залежність енергетичної яркості обєкта від температури, а в других - залежність розподілу спектральної густини енергетичної яркості від температури.Цифровий вимірювальний прилад (ЦВП) автоматично виробляє дискретні сигнали вимірювальної інформації, показання якого представлені в цифровій формі, тобто перетворює безперервну в часі і по розміру вимірювану величину в цифровий код. Цей процес, який включає в себе дискретизацію, квантування і кодування безперервної вхідної величини, називають аналого-цифровим перетворенням, а вимірювальний перетворювач, який автоматично здійснює цей процес і виробляє дискретні сигнали вимірювальної інформації про числове значення вхідної величини, - аналого-цифровим перетворювачем (АЦП). Вибираємо АЦП з генератором лінійно змінюваної напруги, структурна схема і часові діаграми роботи якого наведені на рисунку 2.1. У момент часу t0 запускається генератор лінійно змінюваної напруги G1, що виробляє пилоподібний сигнал UГ , який подається на входи компараторів А1 і А2, які почергово спрацьовують у моменти часу t1 і t2 . При переході напруги UГ через рівень нуля (момент часу t1 ) спрацьовує компаратор А2 і на його виході формується імпульс “Старт”, який по S-входу встановлює в одиничний стан тригер Т.Виходячи з аналітичного огляду вимірювальних перетворювачів температури (див.розділ 1) та умови завдання на розробку (точність вимірювання невисока 5%, діапазон вимірювання від 600 до 1000 ОС) вибираємо для реалізації цифрового термометра термопару типу ТХА і включаємо після підсилення в коло цифрового вольтметра час-імпульсного перетворення. Термо-е.р.с. термопари типу ТХА при 100 ОС робочих кінців має Тоді, виходячи з умови (600 ? 1000 ОС) матимемо напругу від 24,6 МВ до 41 МВ. Визначимо час вимірювання Твим і частоту f0 виходячи із умовиВ курсовій роботі розроблено цифровий термометр, який дозволяє вимірювати температуру в діапазоні від 600 до 1000 ОС. Для аналого-цифрового перетворення (АЦП) використано цифровий вольтметр час-імпульсного перетворення.
План
Зміст графічної частини функціональна схема цифрового термометра
Вывод
В курсовій роботі розроблено цифровий термометр, який дозволяє вимірювати температуру в діапазоні від 600 до 1000 ОС.
В якості вимірювального перетворювача вибрано термопару типу ТХА.
Для аналого-цифрового перетворення (АЦП) використано цифровий вольтметр час-імпульсного перетворення. Описано його роботу і проведено розрахунок основних параметрів.
Температура - це величина, яка характеризує теплову рівновагу системи. В усіх частинах системи, яка знаходиться в тепловій рівновазі, температура однакова і відраховується від стану, прийнятого за нульовий.
У молекулярно-кінетичній теорії температура - це величина, що визначається середньою кінетичною енергією частинок, з яких складається система (Е = KT).
Температура вимірюється рідинними або газовими термометрами, відповідно градуйованими. Висока температура вимірюється оптичними термометрами (за спектром випромінювання) або електричними термометрами (напівпровідникові термістори, термопари).
У міжнародній шкалі температур за нуль прийнята температура танення льоду при нормальному атмосферному тиску, за 100о - температура парів киплячої води при нормальному атмосферному тиску. 1/100 цього інтервалу - це 1 ОС (Цельсія). Позначається t OC.
Для реалізації такої температурної шкали використовують термометри, принцип дії яких оснований на властивостях розширення різних речовин під дією температури. Внаслідок того, що коефіцієнти розширення термометричних речовин дещо змінюються в залежності від температури, то показання таких термометрів співпадають лише в реперних точках.
Єдина температурна шкала, яка не залежить від виду і властивості термометричної речовини, була розроблена Кельвіним і основана на законах термодинаміки, в часності на властивостях ідеальної теплової машини, що працює по циклу Карно. Така шкала називається термодинамічною.
У термодинамічній шкалі температур за нуль прийнята температура, при якій би припинився тепловий рух частинок, з яких складається тіло.
Ця температура називається абсолютним нулем температур. Вимірюється в кельвінах (К), 1К = 1 ОС. Позначається Т.
Т = (273,15 t)К, оскільки абсолютний нуль за міжнародною шкалою дорівнює -273,15 ОС.
Наряду з вказаними температурними шкалами ще знаходять своє використання такі шкали, як шкала Реомюра (1 OR = 1,25 OC) та шкала Фаренгейта (1F = 5/9 OC).
В рішенні Міжнародного комітету мір і ваги термодинамічна температурна шкала признана основною.1 Поджаренко В.О. та ін. Метрологія та вимірювальна техніка. Для самостійної роботи студентів та виконання курсових робіт. Вінниця: ВДТУ, 2000 - 65с.
2. Поджаренко В.О., Кухарчук В.В. Вимірювання і компютерно- вимірювальна техніка. -Київ : НМК ВО, 1991.
3. Основы метрологии и электричесике измерения: Учебник для вузов / Б.Я.Авдеев, Е.М.Антонюк, Е.М.Душин и др.; Под ред. Е.М.Душина.-Л.: Энерго-атомиздат, 1987. - 480 с.
4. Электрические измерения электрических и неэлектрических величин. Под ред. Е.С.Полищука.-К.:Вища шк. Головное изд-во, 1984.-359 с.
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
