Проектирование канала измерения




 

Дано:

N=4;

=0,14 %;

T=0,001 с;

U =8 мВ;

U =56мВ.

Определить:N , N ,K, a , F , R .

Проектирование счетчика.

а) По известной погрешности и дискрете =1 вычисляем значение минимального кода:

 

т.к. =

 

то

N = = =714

 

Что соответствует в двоичном коде N =2 =1024.

б) Из соотношения = определяем максимальный код счетчика

N = N =512 =3584 2 =4096

в) Оцениваем погрешность преобразования кода

 

= = =0,098

 

расчетное значение удовлетворяет условию, продолжаем проектирование. По справочникам выбираем суммирующий счетчик на 12 разрядов серии 564ИЕ16.

Проектирование мультиплексора

а) Определяем число входов мультиплексора.

Учитывая, что для двоичного кода

N=

Максимальный код N при b = b =1 находим, как N= =2 ,

Тогда число информационных входов

n =log N = log 2 =12.

б) Находим число адресных входов a мультиплексора

 

а = = =2

 

Необходим мультиплексор 12/4, управляемый по 2 адресным входам.

По справочнику выбираем мультиплексор К155КП5.

Расчет АЦП

 

а) Определяем опорную частоту

F = = =4096000 4,1МГц-нестандартная частота

 

б) Вычисляем длительность импульса, с

 

= = =0,24

= = =0,000125


= = =10

 

что соответствует условию задачи, т.к. .

в) Оцениваем погрешность во времени

 

= =0,096,

что согласуется с условием задачи, поэтому продолжаем расчет.

 

Проектирование УДН

 

а) Определяем образцовое напряжение U дискреты, В, при опорном напряжении U =5В за период T=0.001

 

U = = =1,2

б) Определяем напряжение выхода УДН

 

U = = =0,625

U = = =5

 

в) Оцениваем погрешность по напряжению

 

= = =0,096 ,

 

что соответствует условию задачи.

Выбираем АЦП серии К572ПВ1.


Проектирование УПТ

 

а) Рассчитываем коэффициент усиления

 

K= = =90<500

 

Выбираем усилитель серии К140УД20,для которого выходной ток I=10 А

б) Расчет ведем методом графов

Для схемы сопоставим граф

В соответствии с графом составляем систему уравнений по законам Кирхгофа

 

по I закону для выхода e

по I закону для выхода e

 

;e =e -по II закону для выхода

 

Из решения системы уравнений находим

 

или U =

 

Для активного делителя напряжения на ДУ известно решение

 

U (0)= (0).

 


Из равенства исследуемого и желаемого решения для проводимостей получаем

 

 

или

 

= , т.е. 1+ =1+ ,

 

откуда находим условие равновесия моста

 

=

 

для решения

 

U = U = U

 

в) Из полученного решения, зная ток ОУ, вычисляя значения резисторов, Ом

 

R =R = = =5

 

Из 5% ряда номиналов сопротивлений выбираем R =R =5Мом.

Для коэффициента усиления К=90 вычисляем резисторы, Ом


R =R = = =55555

 

Из 5% ряда выбираем ближайший номинал R = R ==55 кОм при этом

 

K = = =90

 

Для рассчитанных значений проверим диапазон

а) Коэффициент усиления УПТ

 

К =90

 

б) Нижний порог входного напряжения, мВ

 

U = = =7 В

 

в) Верхний порог входного напряжения, мВ

 

U = = =55 В

 

Оцениваем рассчитанный диапазон с заданным, мВ

 

 

Ответ: счетчик 564ИЕ16, мультиплексор К155КП5,2 ОУ серии 140 УД с резисторами R = R =55 кОм, R = R =5 МОм, АЦП серии К572ПВ1.


Расчет канала управления

 

Дано:

 

=0,14 %;

К=1;

U =8 В;

U =3В.

 

Определить:N , N ,K, a , n , R .

1.Проектирование регистра

а) Определяем минимальный код

N = = =714

 

б) Определяем максимальный код

N =N =512 =2

 

в) Вычисляем погрешность по коду

 

,

 

т.к. продолжаем расчет. Выбираем 2 восьмиразрядных регистра 155ИР13, включая их параллельно.

2. Проектирование мультиплексора

а) Число разрядов мультиплексора

 

n = = =10

 

б)число адресных входов мультиплексора

 

а= = =1

 

Выбираем мультиплексор 564КП2

 

Расчет АЦП

 

а) Определяем опорное напряжение, В, принимая коэффициент запаса К =1,2

 

U =K U =1,2 =9,6

 

б) Рассчитываем и U

 

= = =0,47

U = = =4,8

 

в) Вычисляем погрешность

 

,что удовлетворяет заданию.


Выбираем ЦАП серии К572ПА2

 

Расчет УПТ

 

Выбираем схему К140УД8(входной ток I=1 A), коэффициент усиления К=1

Решение методом графов по I и II законам Кирхгофа

 

 

После подстановки находим

 

U ; K= = =1 ,

 

Что совпадает с предложенным К=1, когда R = .

Итоговая схема

Принимая R , определяем сопротивление резистора R , Ом

R = = =9,6

 

Из 5% ряда сопротивлений выбираем R =10,0. U =K U =1,2



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-06-03 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: