Ультразвуковые приборы
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
p>
С = = 1.24пФ;
C1=1,24 пФ;(Выбираем из ряда Е24 номиналом 1,2пФ)
C2 = 2,48 пФ; (Выбираем из ряда Е24 номиналом 2,4пФ)
R4 = R5 = 10 кОм (Выбираем из ряда Е48 номиналом 10 кОм).
5.2 Раiет ФВЧ
Схема ФВЧ Баттерворта представлен на рисунке 8.
Рисунок 8 - ФВЧ Баттерворта
С3 = С4 = С;
R6 = 2R7 = 2R;
?с = ;
С = 10 пФ;
?с =2?f = 6.28 8,9 106 = 5,6107;
?с =;
R = =1,3 кОм;
R7 = 1,3 кОм; (Выбираем из ряда Е24 номиналом 1,3 кОм)
R6 = 2,6 кОм; (Выбираем из ряда Е12 номиналом 2,7кОм)
С3 = С4 = 10 пФ; (Выбираем из ряда Е24 номиналом 10пФ)
5.3 Раiет усилителей напряжении
Расiитаем для начала усилитель формирующий синглал подоваемый на датчик.
Рисунок 9 - Не инвертирующий усилитель, формирующий сигнал подаваемый на датчик
Напряжение поступающие на вход данного усилителя равно выходному напряжению ЦАПа встроенного в контроллер и равно 5В. Необходимо усилить напряжение до 15 В (Напряжение подаваемое на пьезоэлемент, для генерации им УЗ волн).
;
R2 = R3(;
R3=10 кОм; (Выбираем из ряда Е48 номиналом 10кОм)
;(Выбираем из ряда Е48 номиналом 20кОм )
Расiитаем усилитель усиливающий сигнал после демодулятора.
УЗ сигнал отраженный от тканей, преобразованный датчком в напряжение имеет амплитуду около 1 В. А на АЦП необходимо подать сигнал амплитудой 5 В.
Рисунок 10 - Не инвертирующий усилитель
;
R12 =R11(;
R11=10 кОм;
(Выбираем из ряда Е48 номиналом 40кОм)
5.4 Раiет эмиттерного повторителя
Схема эмиттерного повторителя представлена на рисунке 14.
На датчик необходимо подать ток I=2 мА.
(Выбираем из ряда Е48 номиналом 3,83 кОм)
Рисунок 11 - схема эмиттерного повторителя
5.5 Раiет фазового детектора
Схема фазового детектора приведена на рисунке 15.
Рисунок 12 - схема фазового детектора
Опорный сигнал имеет частоту равную 9 МГц и соответственно средняя частота сигнала с выхода фазового детектора равняется 18МГц.
R9= 1 кОм; (Выбираем из ряда Е48 номиналом 1кОм)
;
С11=55 пФ. (Выбираем из ряда Е24 номиналом 56пФ)
Раiет устройства позиционирования
В качестве устройства позиционирования возьмем типовую схему электронного компаса с использованием гибридных магниторезисторных микросхем типа НМС 1001
Рисунок 12 - Принципиальная схема входного каскада электронного компаса iифровым интерфейсом.
Катушка смещения датчика Lсм питается от генератора импульсов, выполненного на тиристоре VD1.
Напряжение на компенсационную катушку смещения Lком поступает по отдельной цепи
Сигнал с датчика НМС 1001 усиливается инструментальным усилителем DA1 и поступает на 12-битовый аналогоцифровой преобразователь, а с его выхода - на процессор, где обрабатывается по специальному алгоритму и выводится ЖКИ.
6. Выбор элементной базы
Перечень элементов расположенных на плате представлен в приложении 2
6.1 Выбор резисторов
Выберем резисторы с металлоэлектрическим проводящим слоем, предназначенных для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока в качестве элементов навесного монтажа. В качестве резисторов выберем С2-33И с допусками 2%.
Таблица 2 - Основные характеристики резисторов серии С2-33И
Номинальная мощность, ВтДиапазон номинальных сопротивлений, ОмРазмеры, ммМасса, г, не болееDLld0, 251 -21062,46,0280,60,20,71-5,11064,210,8380,81,0
Таблица 3 - температурный коэффициент сопротивления
Номинальная мощность, ВтДиапазон номинальных сопротивлений, ОмТКС, 10-6 1/оС, в интервале температурот - 60 до + 20 оСот + 20 до + 155 оС0,251,0 -210-6 350 2500,7Свыше 3610-3 500 350
Уровень собственных шумов 1; 5 мкВ/В.
Предельные эксплуатационные данные
Температура окружающей среды:
при номинальной электрической нагрузкетАж.от -55 до+700С
при снижении электрической нагрузки до нулятАж от -55 до+1550С
Относительная влажность воздуха при температуре +400СтАжтАждо 95%
В качестве переменного резистора выберем углеродистый резистор RV16.
Технические характеристики:
Диаметр 16 мм;
Вал металлический диаметр 6 мм, длина от 8 до 30мм;
Диапазон сопротивления от 0,5 кОм до 1 мОм.
Мощность: 0,2 Вт.
Допустимое напряжение не более 150 В.
Для навесного и печатного монтажа.
Погрешность не более 10%.[8]
6.2 Выбор конденсаторов
Выбираем стеклокерамические конденсаторы серии К-21.
Эти конденсаторы относятся работают в цепях переменного, постоянного и импульсного тока. Они состоят из тонких слоев диэлектрика, на которые нанесены тонкие металлические пленки. Конденсаторы обладают высокой теплостойкостью и могут работать при температурах до 300С.
Таблица 4 - основные характеристики конденсаторов серии К-21
ТипГруппа по ГКЕНом. Емкость, пФПред. доп. отклонениеНом. напряж.,ВГабаритыD, ммL, ммH, ммКД1М70010-56 50,250484КЛС1М4730-300 5644КД2М334,7-8,2 50,250866КД2М339,1-15 5 0,250866
Так же используем конденсатор серии К71-4 предназначены для работы в цепях постоянного, переменного и пульсирующего тока. С предельным допустимым отклонением: 2%.
Температура окружающей среды:тАжтАжтАжтАжтАжтАж.от -60 до +850С
Таблица 5 - Основные характеристики конденсаторов серии К 1-4
Номинальная емкость, мкФНоминальное напряжение, ВРазмеры, ммDLd0,1-1250224810
.3 Выбор ОУ
Выбираем микросхему 1407УД4. Эта интегральная микросхема включает в себя 4 ОУ.