Цифровой омметр постоянного тока - Курсовая работа

Оно также служит важным показателем исправности и качества действия многих других элементов электрорадиоцепей - соединительных проводов, коммутирующих устройств, различного рода катушек и обмоток и т. д. Возможные значения сопротивлений, необходимость измерения которых возникает в радиотехнической практике, лежат в широких пределах - от тысячных долей ома и менее (сопротивления отрезков проводников, контактных переходов, экранировки, шунтов и т. п.) до тысяч мегом и более (сопротивления изоляции и утечки конденсаторов, поверхностное и объемное сопротивления электроизоляционных материалов и т. п.).Принцип работы: В исходном положении переключатель находится в положение «0», конденсатор заряжен до напряжения U0, выходной сигнал сравнивающего устройства(СУ) имеет нулевой уровень. Сигнал начала измерения (момент времени t1) переводит переключатель в положение «1», при этом напряжение на не инвертирующем входе СУ в первый момент времени превышает напряжение, действующее на инвертирующем входе, и выходной сигнал СУ принимает единичный уровень. -невозможность измерения сопротивлений, зависящих от напряжения (непроволочных резисторов, диэлектриков); Напряжение, приложенное к измеряемому сопротивлению, вызывает в цепи ток Ix, обратно пропорциональный измеряемому сопротивлению. Принцип работы: Источник высокого напряжения создает в цепи ток: в цепи с добавочным сопротивлением R0 ток I0, а в цепи с измеряемым сопротивлением Rx-Ix; Отношение этих токов пропорционально измеряемому сопротивлению.Выбранная структурная схема не смотря на ее недостатки, позволяет получить прямую зависимость выходного напряжения от измеряемого сопротивления, проста в реализации. Такие недостатки как потребность усилителя с большим входным сопротивлением и маленькой чувствительностью можно исправить. Функцию АЦП выполняет микросхема КР572ПВ2 при подключении 3-х внешних резисторов и 4-х внешних конденсаторов, работающего по принцепу двойного интегрирования с автоматической коррекцией нуля и автоматическим определением полярности входного сигнала.Уравнение преобразования: Nx = U0 KY КАЦП, где: U0=1В, КУ= = , Отградуируем шкалу для предела измерения 2 Мом: Nx = U0 * =2000Из справочника выбираем операционный усилитель, который максимально удовлетворяет поставленным условиям, большим входным сопротивлением и с малым дрейфом нуля. Принцип действия омметра поясняет структурная схема, показанная на рис. Омметр состоит из операционного усилителя ОУ, источника опорного напряжения ; образцового резистора R1,R2 и АЦП . Изменением данных R1 и R2 при фиксированном напряжении Uon можно получить различные значения пределов измерений. Автоматическая установка нуля в приборе обеспечивает АЦП, что при замыкании входных зажимов накоротко (RX=Q) напряжение на выходе ОУ становится равным точно Uon и ток через АЦП отсутствует.Uпит = 9В подается на операционный усилитель LMH6657. На вход делителя также подается 9 В. Рассчитываем потребляемую мощность всего прибора. Мощность по каждому источнику суммируется и получается Рнагрузки (РН ) стабилизатора: Рпотр = Рн = I1U1 I2U2 = 9В*6МА 9В*2,5МА = 69МВТ Диодный мост состоит из диодов Д220 с параметрами, приведенными в таблице 2.Т.к. дрейф нуля у операционного усилителя мал, им можно пренебречь: Класс точности разработанного омметра 1.5В данном курсовом проекте был спроектирован цифровой омметр на постоянном токе, для двух пределов: 200 Ом и 2МОМ с использованием АЦП на микросхеме КП572ПВ2. В работе представлена структурная и принципиальная схемы данного омметра, рассчитан класс точности, а именно 1.5. Это свидетельствует о том, что спроектированный прибор можно использовать как рабочее средство измерения.

В данном курсовом проекте был спроектирован цифровой омметр на постоянном токе, для двух пределов: 200 Ом и 2МОМ с использованием АЦП на микросхеме КП572ПВ2. В работе представлена структурная и принципиальная схемы данного омметра, рассчитан класс точности, а именно 1.5. Это свидетельствует о том, что спроектированный прибор можно использовать как рабочее средство измерения.

СПЕЦИФИКАЦИЯ

№ Наименование Требования к элементу Кол.

Резисторы: 9

1 R1 Тип С5-53Г 10 МОМ ±0,5% 1

2 R2 Тип С5-53Г 1 КОМ±0,5% 1

3 R3 Тип С5-53Г 47 КОМ±5% 1

4 R4 Тип С5-53Г 100 Ком±5% 1

5 R5, R7 Тип С5-53Г 15 Ком±5% 2

6 R6 Тип С5-53Г 1 МОМ±5% 1

7 Р1,Р2 trimmer 3296 10Ком 2

Конденсаторы: 8

8 С1 Тип КМ-5а 220 NФ±5% / 50В 1

9 С2 Тип КМ-5а 470 NФ ±5%/ 50В 1

10 С3,С8 Тип КМ-5а 100 NФ±5% / 50В 2

11 С4 Тип КМ-5а 100 РФ±5% / 50В 1

12 С5 Тип КМ-5а 10 NФ±5% / 50В 1

С6 ECAP (К50-35), 4700 МКФ / 25 В 1

С7 Тип КМ-5а 330 NФ±5% / 50В 1

Микросхемы: 3

4 DA1: ОУ К284УД1Б Rвых=5,1 КОМ есм=50 МКВ KU=20 000 (50 000)* UП= ±9В 1

5 АЦП КР572ПВ2 U пит = (4,75….. 5,25) В; U- пит = (-5,25…. -4,75) В U оп = (0,1 - 1,0) В U вх1 = ±199,9 В U вх1 =1,999 В 1

6 DA1: Стабилизатор КР142ЕН8Г Uвых = 9 ± 0.1 В Uвх max = 30 В Ін max = 1 А 1

Диоды: 7 Д220 Іпр.max = 0.02А Іобр.max = 2 МКА Uпр.max = 50В T = -60 .. 850C 4

1. Аналоговые измерительные устройства: учебное пособие по курсовому проектированию для студентов специальности «Информационно-измерительная техника и технологии»/ Сост. Д. В. Миляев - Томск: Изд. ТПУ, 2008. - 92с.

2. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник.Т.1.-М.: ИП Радиософт, 2000 . - 512с.

3. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник/ С.В Якубовский. - М.: Радио и связь, 1989- 496c.

4. Гутников В.С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - Л.: Энергоатомиздат., 1988. - 304 с.

5. Резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА: Справочник./Под ред. Акимова Н. Н. - Минск: «Беларусь», 1994- 591c.

Размещено на .ru