Разработка устройства для контроля неэлектрической величины
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Курсовой проект
Разработка устройства для контроля неэлектрической величины
Содержание
Задание, исходные данные
Введение
1.Выбор измерительного преобразователя
2.Расчет цепи предварительного преобразования
2.1 Выбор схемы цепи предварительного преобразования
.2 Расчет параметров цепи предварительного преобразования
3.Расчет согласующей цепи
3.1 Выбор схемы согласующей цепи
.2 Выбор допустимой погрешности согласующей цепи и добавочного резистора
.3 Расчет сопротивления добавочного резистора:
.4 Расчет мощности добавочного резистора
.5 Расчет параметров цепи обратной связи
.6 Расчет мощности резисторов обратной связи
3.7 Класс точности резисторов обратной связи
3.8Мощность измерительного механизма
3.9 Расчет мощности усилителя:
4.Полная схема измерительного устройства
5.Спецификация
Задание
Разработать принципиальную схему и рассчитать параметры составных элементов устройства для контроля отклонения от номинального значения неэлектрической величины X.
Дать описание структурных схем измерительных цепей, указать их применение и выбрать схему, соответствующую заданию.
Выбор измерительного преобразователя
Описать принцип действия и конструктивное исполнение измерительных преобразователей, с помощью которых можно измерить заданную контролируемую неэлектрическую величину. Выбрать конкретный вид преобразователя для своей работы.
Расчет цепи предварительного преобразования.
Дать описание видов цепей предварительного преобразования и их характеристик.
Выбрать схему предварительного преобразования. Рассчитать параметры цепи предварительного преобразования.
Расчет согласующей цепи
Дать описание видов согласующей цепи и их характеристик, выбрать схему согласующей цепи и рассчитать её параметры.
Спецификация
Исходные данные
1. Неэлектрическая величина - Т (температура)
2.Доп. отклонение неэлектрической величины - ?x =50%
3.Номинальное сопротивление измерительного преобразователя - 600 Ом
4.Чувствительность измерительного преобразователя к изменению контролируемой величины - Sпр = 4
5.Погрешность измерительного преобразователя - ?пр = 0,6%
.Мощность измерительного преобразователя - Pпр = 0,5 Вт
.Коэффициент усилении усилителя - Kус =600
.Погрешность усилителя - 30%
.Верхний предел измерения по напряжению выходного измерительного механизма - Uнmax = 300мВ
10.Верхний предел измерения по току выходного измерительного механизма - Iнmax = 30мА
11.Класс точности выходного измерительного механизма - Kт = 0,2%
.Общая погрешность устройства - ?об = 2,5%
В наличии имеются набор постоянных и переменных резисторов
с сопротивлением
R, Ом505010100100202005006001000
классами точности
Кт00,20,511,1,5
мощностями
P, Вт0,10,20,512
Введение
1.Измерительные цепи с генераторными преобразователями
Генераторные преобразователи сами генерируют выходную ЭДС под действием измеряемой неэлектрической величины
Эта ЭДС может измеряться непосредственно измерительным механизмом, если он имеет высокую чувствительность. Если чувствительность прибора недостаточна, то используют согласующую цепь в виде усилителя.
2.Измерительные цепи с параметрическими преобразователями
Выходной величиной параметрического преобразователя является параметр электрической цепи (R), и для построения измерительной цепи этот параметр необходимо преобразовать в электрический сигнал.
Такое преобразование осуществляется с помощью цепей, которые называют цепями предварительного преобразования.
Выходной сигнал цепи может измеряться непосредственно измерительным механизмом, если он достаточно чувствителен или используется согласующая цепь.
1. Выбор измерительного преобразователя
Измерение температуры можно осуществить с помощью измерительных преобразователей неэлектрических величин.
По виду выходной электрической величины преобразователи разделяют на параметрические и генераторные. У параметрических преобразователей, выходным сигналом является параметр электрической цепи, а в генераторных преобразователях выходной величиной является ЭДС.
Генераторные преобразователи сами генерируют выходную ЭДС под действием измеряемой неэлектрической величины. Эта ЭДС может непосредственно измеряться измерительным прибором. В этом случае измеряется полное значение контролируемой неэлектрической величины. Т.к нам необходимо определить отклонение от номинального значения неэлектрической величины, используем параметрические преобразователи, которые могут измерять отклонение от номинального значения. Выходной величиной параметрического преобразователя является параметр электрической цепи -R.
Способ измерения температуры с помощью термопары не подходит, т.к они относятся к генераторным преобразователями, выходной величиной которых является ЭДС
Для измерения температуры используем терморезисторы.
Их принцип действия основан на зависимости сопротивления проводников и полупроводников от температуры.
В проводниковых преобразователях с увеличением температуры сопротивление