Информационные устройства и системы управления автосигнализацией
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
>Рисунок 8 ? График падения действующего напряжения на датчике
.2.2 Датчик тока
Датчик тока выполнен в виде тороидальной измерительной катушки индуктивности, которая охватывает проводник с током. Эквивалентная схема измерительной цепи приведена на рисунке 9.
Необходимо:
? рассчитать и построить график коэффициента передачи датчика по току в зависимости от частоты сигнала, протекающего в проводе (для минимального
Рисунок 9 ? Эквивалентная схема измерительной цепи
? построить график зависимости коэффициента трансформации датчика тока, от предельных значений радиуса провода.
Исходные данные:
? сопротивление нагрузки датчика, Zн = 50 Ом;
? число витков катушки, ;
? коэффициент связи, g = 0,4;
? средний диаметр тора, м;
? диаметр среднего витка, м;
? радиус уединенного прямолинейного провода круглого сечения, м;
? постоянная составляющая, .
Индуктивность тороидальной катушки кругового сечения, представленной на рисунке 10 определяется по формуле 8.
Рисунок 10 ? Тороидальная катушка кругового сечения.
, (8)
Гн.
Индуктивность уединенного прямолинейного провода круглого сечения определяем по формуле 9.
, (9)
Гн.
Коэффициент передачи датчика по току определяется по формуле 10.
, (10)
где ? сила тока, протекающего по проводу, который охватывает измерительная катушка, А;
? сила трансформированного тока, протекающего в цепи датчика, А;
,
.
График изменения коэффициент передачи датчика по току в зависимости от частоты представлен на рисунке 11.
Коэффициент трансформации датчика тока определяем по формуле 11.
, (11)
.
Рисунок 11 ? График изменения коэффициент передачи датчика по току в зависимости от частоты.
Зависимости коэффициента трансформации датчика тока, от предельных значений радиуса провода примет вид , где .
График зависимости коэффициента трансформации датчика тока, от предельных значений радиуса провода представлен на рисунке 12.
Рисунок 12 ? График зависимости коэффициента трансформации датчика тока, от предельных значений радиуса провода.
3.3.3 Датчик Холла
Необходимо:
? определить максимальное выходное напряжение с датчика, если вектор магнитного поля ориентирован к вектору силы тока под углом ?. А изменение вектора индукции описывается по закону
, .
? построить график временной зависимости изменения выходного напряжения с датчика. Построить график зависимости падения напряжения на сопротивлении нагрузки.
Исходные данные:
? толщина кристалла, м;
? коэффициент Холла, Ом;
? сопротивление нагрузки, Ом;
? емкость конденсатора, Ф;
? магнитная индукция, Тл, Тл;
? сила тока, А;
? частоты, Гц, Гц, Гц;
? угол ? = 11.
Для выходного напряжения с учётом угла ? и заданных законов, описывающих изменение вектора магнитной индукции, имеем зависимость
.
График зависимости выходного напряжения датчика от времени представлен на рисунке 13.
Максимальное выходное напряжение из графика (рисунок 16) В.
Определяем сопротивление конденсатора по формуле 12.
автосигнализация схема датчик
, (12)
Рисунок 13 ? График зависимости выходного напряжения датчика от времени.
Ом.
Ток в цепи резистора в зависимости от времени определяется как
.
Падение напряжения на резисторе представляется зависимостью
.
График падения напряжения на сопротивлении нагрузки представлен на рисунке 14.
Рисунок 14 ? График падения напряжения на сопротивлении нагрузки.
.3.4 Датчик температуры на основе металлических проводников
Датчик температуры включён в Мост Уитстона представленный на рисунке 15. При температуре 0С Мост Уитстона сбалансирован.
Рисунок 15 ? Мост Уитстона
Необходимо:
? построить график зависимости ;
? определить напряжение при температурах -40 и +100С.
? определить какие диапазоны температур при изменении -40 и +100С попадают в область относительной погрешности измерения напряжения , если вольтметр, измеряющий указанное напряжение имеет относительную погрешность 5%.
Исходные данные:
? температурный коэффициент, ;
? сопротивление металлического проводника при температуре 0С, Ом;
? напряжение питания Моста Уитстона, В;
Сопротивление датчика температуры, выполненного на основе металлического проводника, определяется выражением 13.
, (13)
где ? температура окружающей среды, С.
Напряжение между точками 1 и 2 на схеме (рисунок 15) определяется формулой 14.
. (14)
При условии баланса Моста Уитстона
Из схемы представленной на рисунке 15 и выражений 13 и 14 получаем зависимости , где .
График зависимости температуры окружающей среды от напряжения представлен на рисунке 16.
Рисунок 16 ? График зависимости температуры окружающей среды от напряжения
Определить напряжение при температурах -40 и +100С.
Температура окружающей среды имеет значения К.
По формуле 13 определяем значения сопротивлений при заданных значениях
Ом,
Ом.
По формуле 14 определяем значения .
В,
В.
С учётом заданной 5% погрешности вольтметра, определим факт