Мехатронные информационные устройства и системы
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
на рисунке 6.
Рисунок 6 ? График изменения коэффициент передачи датчика по току в зависимости от частоты.
Коэффициент трансформации датчика тока определяем по формуле 11.
, (11), .
Зависимости коэффициента трансформации датчика тока, от предельных значений радиуса провода примет вид , где .
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 ? = 346.
Для выходного напряжения имеем зависимость
.
График зависимости выходного напряжения датчика от времени представлен на рисунке 7.
Рисунок 7 ? График зависимости выходного напряжения датчика от времени
Максимальное выходное напряжение из графика (рисунок 12) В.
Определяем сопротивление конденсатора по формуле 12.
, (12)
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 8.
Рисунок 8 ? График падения напряжения на сопротивлении нагрузки
Датчик температуры на основе металлических проводников
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 13) определяется формулой 14.
. (14)
При условии баланса Моста Уитстона
Из схемы представленной на рисунке 13 и выражений 13 и 14 получаем зависимости
, где .
График зависимости температуры окружающей среды от напряжения представлен на рисунке 9.
Рисунок 9 ? 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 фактические интервалы значений напряжения .
,
,
В,
В,
В,
В.
Определим какие диапазоны температур при изменении - 40 и +100С попадают в область относительной погрешности измерения напряжения , если вольтметр, измеряющий указанное напряжение имеет относительную погрешность 5% по формуле
, где .
Итак, полученные диапазоны искомых температур T =440,132…419,617К и 338,853…346,796 К.
Терморезистор на основе полупроводникового элемента
Необходимо:
? построить характеристику терморезистора, выполненного на основе полупроводникового элемента, если его сопротивление определяется выражением
;
? выбрать в диапазоне температур […] сопротивление линеаризирующего резистора включённого параллельно терморезистору и построить в указанном температурном диапазоне линеаризированную кривую.
? построить зависимость скорости изменения напряжения в диапазоне […].
Исходные данные:
? сопротивление терморезистора при заданной температуре, Ом;
? температура при Ом, К;
? константа материала терморезистора, B = 4240 К;
? напряжение, В.
На рисунке 10 представлена характеристика терморезистора, выполненного на основе полупроводникового элемента, если его сопротивление определяется заданным выражением
.
Рисунок 10 ? Характеристика терморезистора, выполненного на основе полупроводникового элемента
Определяем среднюю температуру диапазона […] . Средняя температура определяется в точке, в которой касательная к кривой (рисунок 10) имеет угол 45. Из графика имеем: К при Ом.
Значения и определяем по заданным формулам и соответственно
К,
К.
Сопротивление линеаризирующего резистора определяем по формуле 15.
, (15)
Ом.
Сопротивление R определяем по формуле 17.
, (17), Ом.
Зависимость скорости изменения напряжения задана выражением
.
График скорости изменения напряжения от времени представлен на рисунке 11.
Рисунок 11 ? График скорости изменения напряжения от времен?/p>