Главное


Расчет и выбор схемы усилителя с кэффициентом усиления равным единице (УС1)

Исходя из здания необходимо построить трехпроводную схему (2 варианта) измерения температуры при помощи ТПС с использованием источника тока(см. рис 6.2.1).

Схема

Напряжение на входе ИУ при

2

Рис.6.2.1. Второй вариант построения трехпроводной схемы измерения температуры при помощи ТПС с использованием источника тока

В трехпроводных схемах методическая погрешность определяется разбросом сопротивлений r1 и r3. Относительная погрешность данного метода измерения при :

. (6.1.1)

Недостатком трехпроводных схем является то, что в них помеха общего вида частично преобразуется в помеху нормального вида. Несмотря на это, в промышленности трехпроводные схемы получили широкое распространение.

Как видно из рис. 6.2 для реализации второго варианта построения трехпроводной схемы нужен усилитель (УС1) с коэффициентом усиления, равным единице. Ко прямому входу этого усилителя подключим напряжение, создаваемое “токовым” проводом (верхний на схеме), а к инверсному входу - напряжение, создаваемое “потенциальным” проводом (средний на схеме). К измерительному устройству поступает разница напряжений: с выхода УС1 и напряжения, создаваемого “потенциальным” проводом (средний на схеме).

Усилитель (УС1) построим по схеме дифференциального усилителя (см. рис. 6.1.2)

Рис.6.1.2 Усилитель УС1.

Здесь и далее выбор ОУ будем производить из условия соблюдения допустимой суммарной погрешности ИП для случая, когда балансировка усилительных каскадов (настройка на нуль в отсутствие входных сигналов) не проводится.

Выбираем прецизионный ОУ DA1 - OP-07E с параметрами:

±Uп = (3 18)В,п = 5 мА,= 500000,

±Uвых max = 13 В,см = 30 мкВ,вх = 1.2 нА,

DIвх = 0.5 нА,

ТКUсмmax = 1.3 мкВ/град С,

ТКDIвх = 25 пА/град С,вх сф max = ±13 В,вх диф max = ±15 В,

КОСС = 110 дБ,= 0.4 МГц,вых = 3,5 В/мкс.

Резистры рассчитываются из условия:

R2/R1 = R4/R3 = K = 1. (6.2.2)

Зададимся R1 = R2 = R3 = R4 = 10 кОм, тогда:

Uвых = - R4/R3*U1+U2*R2/(R1+R2)*(1+R4/R3) (6.2.3)

Uвых = - U1*K+ K/(1+K)*(1+K) = K(U2-U1) = U2-U1 (6.2.4)

Выберем R1 = R2 = R3 = R4 = 10 кОМ - тип: С5-53Ф,Pном-0.125 Вт, ряд E192, допуск 0.05%, ТКС: -10E-6 [1/ oC] при tC=(-60 +70) oC.

Для того, чтобы промоделировать худший возможный случай по влиянию температуры ИП на выходную характеристику, здесь и далее задаем ТКС всех резисторов, равный своему максимальному значению (отрицательному у резисторов, входящих в числитель передаточной функции каждого блока и положительному - у резисторов, входящих в знаменатель передаточной функции каждого блока).

Окончательный вид схемы реализации трехпроводной схемы второго варианта представлен на рис. 6.2.3.

Рис 6.2.3. Реализация В Micro-Cap 7 трехпроводная схема измерения температуры при помощи ТПС второго варианта.

Другие статьи по теме

GMSK-модулятор
В среде MATLAB собрали схему MSK модулятора, установили заданные параметры элементов схемы. Рисунок1-спектр сигнала на выходе схемы Затем со всех осциллогр ...

Моделирование в системе MICRO-CAP измерительных преобразователей на основе датчиков температуры
В наше время измерению температуры придается большое значение в различных отраслях промышленного производства. Температура является наиболее массовым и, зачастую, решающим параметром, ха ...

Информационно-измерительная система
Целью данной курсовой работы является анализ информационно-измерительной системы (ИИС), определение типа топологии и оптимального пространственного расположения объектов ИИС, при которо ...

www.techspirit.ru © 2019