Назначение и технические характеристики цифрового термометра, его электрическая принципиальная схема. Принцип работы и структурная схема термометра, расчёт составных элементов: стабилизатор тока питания моста, термодатчик, цифровой блок индикации.
Аннотация к работе
Уровень и направления развития электронных ЦАП и АЦП в значительной степени определялись и продолжают определяться требованиями к техническим и эксплуатационным характеристикам радио - электронной аппаратуры, в которой они применяются. Эти требования могут существенно различаться в зависимости от назначения, принципа действия, конструктивного исполнения и условий эксплуатации радио - электронной аппаратуры. Необходимость в приеме, обработке и передаче большого объема информации в реальном масштабе времени при решении задач радиолокации, телевидения, исследования быстропротекающих процессов в различных установках привел к созданию быстродействующих и сверхбыстродействующих интегральных микросхем ЦАП и АЦП.Прибор предназначен для точного измерения в широких пределах температуры различных объектов и может быть рекомендован для использования как в быту, так и в технике. В этом термометре использована БИС серии К572, поэтому он содержит относительно небольшое число элементов. Но, к сожалению, отсутствие серийных датчиков с малой температурной инерцией приводит к значительной длительности процесса измерения (около пяти минут), что несколько ограничивает область применения термометра.Структурная схема цифрового термометра показана на рисунке 2.1.Стабилизатор тока питания моста выполнен на операционном усилителе DA1.2. Подстроечный резистор К 11 позволяет в небольших пределах изменить значение выходного тока, что дает возможность изменить крутизну преобразования сопротивления термодатчика в напряжение и обеспечивает установку верхней границы измеряемой температуры Нижнюю границу устанавливают подстроечным резистором R1.Напряжение с диагонали измерительного моста, пропорциональное температуре, усиливается дифференциальным усилителем, выполненным на операционном усилителе DA1.1, и с его выхода подается на вход АЦП.Напряжение на выходе ОУ интегратора изменяется с постоянной скоростью, пропорциональной входному сигналу. В конце фазы ИНТ с помощью компаратора напряжения определяется знак входного напряжения по знаку напряжения на выходе ОУ интегратора. Приращение напряжения на выходе ОУ интегратора за время интегрирования составит: где uirn-напряжение, приложенное к выводам 31 (8) и 30 (7); Nинт - число периодов тактовой частоты в фазе ИНТ. Разряд длится до тех пор, пока конденсатор Синт не разрядится полностью, т. е. напряжение на выходе ОУ интегратора не станет равным нулю. При замыкании переключателя Ако.о.с (см. рисунок 2.4.1, а) это напряжение окажется приложенным ко входу ОУ интегратора (напряжение на входе КН в системе с ООС не может значительно отличаться от нуля, а конденсатор Сак не заряжен), и система окажется в разбалансированном состоянии.Сигнал, несущий информацию о текущей температуре выбранного объекта, представлен на выходе АЦП в виде, удобном для отображения семиэлементными индикаторами. Для разделения целых и десятых долей градуса на индикаторе HG2 высвечивается запятая. Индикатор имеет семь сегментов и децимальную точку, излучающие свет при прохождении прямого тока. Комбинации сегментов, осуществляемые внешней коммутацией, позволяют воспроизводить цифры от 0 до 9 децимальную точку. Сегменты индикаторов АЛС324А имеют общий катод, АЛС324Б-общий анод.Питается термометр от сети переменного тока напряжением 220 В через трансформатор Т1.В качестве термодатчика использован серийно выпускаемый термопреобразователь сопротивления ТСМ-6114 ГОСТ 6651-72 с номинальной статической характеристикой гр. Для этого необходимо отмерить 619 см провода ПЭТВ диаметром 0,05 мм, намотать его бифилярно на изоляционную оправку, к одному концу провода датчика припаять один гибкий вывод, ко второму - два таких же вывода. Можно припаять датчик прямо к проводникам подводящего кабеля На каждый датчик потребуется три проводника в кабеле. Далее изготовляют корпус, способный работать в той среде, где будет установлен датчик, закрепляют в нем оправку с обмоткой и заливают эпоксидной смолой. Обмотка I содержит 3000 витков провода ПЭВ-2 0,08, II - 2Х130 витков провода ПЭВ-2 0,18, III - 70 витков провода ПЭВ-2 0,4.Прибор предназначен для точного измерения в широких пределах температуры различных объектов и может быть рекомендован для использования как в быту, так и в технике.Размещено на .
План
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. НАЗНАЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦИФРОВОГО ТЕРМОМЕТРА
2. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ЦИФРОВОГО ТЕРМОМЕТРА
2.1 СТАБИЛИЗАТОР ТОКА
2.2 ТЕРМОДАТЧИК
2.3 ОПЕРАЦИОННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
2.4 АНАЛОГО-ЦИФРОВОЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ
2.5 ЦИФРОВОЙ БЛОК ИНДИКАЦИИ
2.6 ПИТАНИЕ ТЕРМОМЕТРА
3. СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ
ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Вывод
Прибор предназначен для точного измерения в широких пределах температуры различных объектов и может быть рекомендован для использования как в быту, так и в технике. В этом термометре использована БИС серии К572, поэтому он содержит относительно небольшое число элементов. Термометр готов к работе сразу после включения питания. Но, к сожалению, отсутствие серийных датчиков с малой температурной инерцией приводит к значительной длительности процесса измерения (около пяти минут), что несколько ограничивает область применения термометра.
Список литературы
Федорков Б.Г., Телец В.А. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение. - М.: Энергоатомиздат, 1990. - 320 с.: ил.
Пароль Н.В., Кайдалов С.А. Знакосинтезирующие индикаторы и их применение: Справочник. - М.: Радио и связь, 1989. - 128 с.: ил. - (Массовая радиобиблиотека; Вып. 1122).
Рябчинская Г.И. Радиотехнические материалы. - М. - Л., Госэнергоиздат,1950.