Промежуточный преобразователь

ПП преобразует входной параметр во временной интервал. Он представляет собой релаксационный генератор, в котором формирование каждого периода колебаний осуществляется при помощи времязадающей цепи, образованной конденсатором С1 и сопротивлением Rобщ, поочередно подключаемым к компаратору DA1 коммутатором DD2. Последовательность его подключения задает МК с выходов GP1, GP4, GP5. Коммутатор DD1 управляет подключением терморезисторов в процессе заряда и разряда конденсатора С1 к шине +ЕП и общему проводу. Управление коммутатором DD1 осуществляется с выхода компаратора DA1.

Расчет элементов ПП выполняется исходя из возможностей МК. МК преобразует длительность информационного импульса в количество отсчетов. В качестве отсчета принимается один такт функционирования таймера МК. Длительность отсчета при частоте МК F=2МГц составляет 2мкс.

Как видно из рисунка 5, длительность информационного импульса зависит от сопротивления Rобщ, которое зависит от температуры.

где С1 - емкость конденсатора;

Rобщ - общее сопротивление RC-цепи, равное:

Сопротивление Rобщ(t) в общем случае является нелинейной характеристикой. Для упрощения расчетов данная характеристика линеаризуется с помощью R1, R2. Причем резистор R1 определяет максимальное сопротивление RC-цепи при минимальной температуре, aR2 - минимальное сопротивление при максимальной температуре.

Резистор R2 является ограничивающим резистором. При максимальных температурах сопротивление терморезистора Rti будем близким к 0 Ом, значение тока, протекающего через цепь, будет очень большим. Чтобы схема была работоспособна при данных условиях и используется резистор R2. Он ограничивает максимальное значение тока протекающего через цепь. Сопротивление резистора R2выберем, основываясь на исследованных данных (рис.9), равным 1 кОм.

Резистор R1 вводится в схему специально. При температуре +20°С сопротивление терморезистора огромно (3…7 МОм), в этом случаедлительность информационного импульса значительно возрастет, что в свою очередь повлияет на точность измерения системы.Сопротивление резистора R1выберем, основываясь на исследованных данных (рис.9), равным 150 кОм.

Напряжение на инвертирующем входе компаратора задается с помощью резисторов R3,R4 и R5. Напряжение Uп, при котором на выходе компаратора должен быть высокий уровень составляет 1/3 от Еп, т.е. отношение сопротивлений должно составлять:

Выберем R4= 20кОм, R3 = 40 кОм

Тогда, период повторения сигнала, генерируемого нашей схемой составит:

Емкость конденсатора постоянна, рассчитаем её значение. Расчет произведем при минимальной температуре измерения. Зададимся начальным значением частоты импульсов нашего генератора fг = 2 кГц, тогда период будет равен: Т = 1/fг = 0.5 мс

Выберем значение емкости, равное 3.6 нФ.

Значение сопротивления R6выбирается исходя из:

R6 выберем равным 750 Ом.

ПП целесообразно реализовывать с использованием прецизионного компаратора 521 САЗ (зарубежный аналог - LM111Н), коммутатора 564КП2 (зарубежный аналог - CD4051A), выполненного по КМОП технологии. Эти элементы обладают наибольшей температурной стабильностью параметров и минимальным потреблением энергии.

Наибольшее, влияние на нестабильность выходных параметров одноканального и многоканальногоПП оказывают параметры резисторов делителя в цепи ОС, температурный коэффициент емкости (ТКЕ) конденсатора, температурные коэффициенты сопротивления (ТКС) открытого и закрытого каналов коммутатора. Для уменьшения температурной нестабильности ПП необходимо выбирать резисторы делителя и цепи ОС с минимальным ТКС, например, резисторы типа С2-36. При выбранных резистивных элементах схемы нестабильность её выходных параметров может быть уменьшена путем подбора ТКЕ емкости конденсатора.

Прочтите также:

Синтез автоматических систем регулирования с цифровыми регуляторами
Важнейшей составной частью повышения качества регулирования является автоматизация технологических средств. Большое внимание в настоящее время уделяется разработке и внедрению микропр ...

Расчет источников сообщений, сигналов и каналов
сигнал кодирование информационный дискретный Эффективная организация обмена информации приобретает все большее значение как условие успешной практической деятельности людей. Объем информа ...

Диагностика и ремонт модуля кадровой развёртки
В связи с большим расширением элементной базы, повышается степень востребованности профессии техника радиоэлектронной аппаратуры. Специалист данной профессии должен уметь проводить ...

Основные разделы

2020 © Все права защищены! >> www.techeducator.ru