Главное


Обоснование выбора схемы и описание принципа действия

Она отражает принцип работы устройства в самом общем виде и дает наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей устройства.

Проанализируем, как должен работать электронный цифровой милливольтметр.

Структурная схема устройства состоит из следующих частей:

А1: (Входной каскад)-регулирует измеряемое напряжение до нужного уровня;

А2: (Аналого-цифровой преобразователь) - устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал)

А3: (Транзисторные ключи) - Одним из основных элементов импульсной и цифровой техники ключевой устройство. Ключевые устройства (ключи) служат для коммутации (переключения) цепей нагрузки под воздействием внешних управляющих сигналов. Ключи входят как отдельные элементы в состав сложных устройств. Они коммутирует питание на отдельные разряды восьмиразрядного блока индикации.

А4: (Схема определения полярности) - помогает определить полярность измеряемого напряжения;

А5: (Блок индикации) - электронное табло для вывода результатов измерения;

А6: (Блок питания) - обеспечивает питание прибора и всех элементов милливольтметра. Схема установки напряжения 5-12 В - устанавливает напряжение в 5-12 В, которая необходима для обеспечения более точных измерений.

В современных малогабаритных цифровых измерительных приборах в качестве устройства управления используют микроконтроллеры. При этом стараются подобрать такую модель, чтобы периферийные устройства использовались в максимальной степени и наиболее полно замещали функциональные узлы, предусмотренные в структурной схеме прибора. Немалую роль в выборе той или иной модели микроконтроллера играют такие характеристики как быстродействие, энергопотребление, объем встроенной памяти, его цена. К тому же большое значение следует уделить наличию или доступности инструментальных средств, таких как трансляторы, отладчики и программаторы. Для решения поставленной задачи удобным выбором является микроконтроллер типа PIC16F887 (рис.1.3.1), фирмы Microchip, так как он имеет в своем составе следующие блоки:

Flash-память программ объемом 8Кх14-разрядных слов;

ОЗУ объемом 368х8 байт;

EEPROM-память данных объемом 256х8 байт;

Два 8-битных таймера-счетчика;

10-битный, 8-канальный АЦП;

Аналоговый компаратор;

Четыре 8-битных порта ввода \ вывода.

Рис.1.3.1 Внешний вид микроконтроллера PIC16F887

При выборе схемы входного усилителя необходимо учитывать основное требование, предъявляемое к нему: обеспечение высокого входного сопротивления каскада, необходимого для согласования усилителя с источником сигнала. ОП имеет внутреннюю схему частотной коррекции и может работать в диапазоне напряжения питания

+ / -3 . + / -18В. Операционный усилитель предназначен для выполнения математических операций: сложения, вычитания, умножения, логарифмирования и др Кроме того, ОУ используют в различных электронных схемах, как аналоговой, так и импульсного действия. Это объясняется его дешевизной, надежностью и хорошими электрическими параметрами. ОУ почти всегда используется с глубокой отрицательной обратной связью. Он инверсный и прямой входы, выход, выводы, для подключения источников питания и общего провода, а также выводы для подключения пассивных цепей, корректирующих АЧХ ОУ.

Блок питания - обеспечивает питание всего устройства. Схема блока приведена на рис.1.3.3.

Рис.1.3.2 Схема входного устройства

Рис.1.3.3 Схема блока питания

Поскольку мы используем 10 - разрядный АЦП вес одного разряда будет равна:

,12 / 512 = 0,01 В = 10 мВ, (1.3.1)

есть погрешность будет 10 мВ, поскольку для точных измерений нужно чтобы погрешность была не более 1 мВ мы используем операционный усилитель с коэффициентом усиления 10.

Конденсаторы С1, С2, - сглаживают выходное напряжение. Микросхема DA1 типа КР142Н12А - трехвыводный стабилизатор с регулируемой выходным напряжением. Ее особенность: встроенная защита от перегрева, коррекция зоны безопасной работы выходного транзистора. Микросхема КР142Н12А дает стабильное напряжение 5-12В, которая является напряжением питания для операционного усилителя входного устройства.

Перейти на страницу: 1 2

Другие статьи по теме

Локальная вычислительная сеть
Введение Компьютеры появились в жизни человека не так уж давно, но почти любой человек может с твердой уверенностью сказать, что будущее - за компьютерными технологиями. Процесс развит ...

Выбор и расчёт трассы прокладки волоконно-оптического кабеля
В современном информационном мире каждые пять лет объём передаваемой информации увеличивается вдвое, соответственно, встаёт задача передачи большого количества информации с максимальной ...

Исследование рабочих характеристик гидроакустической станции
В настоящее время активно развивается использование подводных лодок для проведения туристических круизов. За 10 лет построено несколько сотен туристических подводных лодок (ТПЛ). Водоизм ...

www.domen.ru © 2019