Коротко о файле:КГУ / Кафедра автоматизации производственных процессов / по курсу «Общая электротехника и электроника» / В качестве термодатчика применяется терморезистор ТСМ50М (ТСМ-Н 3.1.03.02.7.2.2) - термопреобразователь сопротивления медный. Термопреобразователь сопротивления ТСМ50М (ТСМ-Н) предназначен для измерения температуры твердых, сыпучих, жидких и газообразных сред и обеспечения функционирования систем контроля и автоматического регулирования различного значения. Области применения: системы учета энергоносителей, контроля и измерения температуры в промышленности, лабораторных исследований, сельском хозяйстве. / Состав: 3 листа чертежи (функциональная схема, схема электрическая принципиальная, печатная плата) + ПЗ (32 страницы)
Содержание
Задание на разработку
Введение
1. Функциональная схема
2. Расчет принципиальной схемы измерения температуры
1). Расчет схемы усилителя
2). Расчет подводящих проводников
3). Влияние наведенной ЭДС на измеряемый сигнал
4). Расчет погрешности
5). Расчет АЦП и шумов
3. Расчёт схемы стабилизатора источника питания
Заключение
Список использованной литературы
Приложения
Задание на разработку
Устройство должно обеспечивать передачу информации о температуре в рабочих зонах технологического процесса в ЭВМ. При этом ЭВМ осуществляет только регистрацию полученной информации и в состав устройства не входит. Питание – сеть 50Гц 220В ±10%. Диапазон рабочих температур +10…+40°С. Погрешность, вносимая устройством, не должна превышать 0,3°С.
Устройство должно быть выполнено в виде одной или нескольких печатных плат, соединенных друг с другом и с внешними устройствами посредством кабелей и разъемов. Остальные технические требования зависят от номера варианта.
Рекомендуемая структурная схема устройства в максимальной конфигурации приведена на рисунке 1.
Исходные данные по вариантам представлены в таблице1.
Количество одновременно контролируемых каналов, в зависимости от номера варианта, – 1 , 2 или 4. Датчики температуры - стандартные термопреобразователи сопротивления медные ТСМ или платиновые ТСП, термодиоды (любой кремниевые диод, у которого используется зависимость прямого падения напряжения от температуры) или термопары.
Предполагается, что сигнал с датчиков температуры передается на разрабатываемое устройство по длинному кабелю, и для уменьшениясвязанной с этим ошибки измерения температуры датчики ТСМ, ТСП и термодиоды должны быть подсоединены (в зависимости от требуемой точности измерения и длины соединительного кабеля) по 2-, 3- и 4- проводной схеме. Для датчиков ТСМ диапазон измерения температуры 0…+100°С, для ТСП –50…+200°С, для термопар +200…+600°С, для термодиодов –50…+100°С.
Одновременно с передачей информации к ЭВМ должна осуществляться визуальная индикация текущей температуры посредством семисегментных светодиодных или жидкокристаллических индикаторов по каждому каналу. При большой длине кабелей связи с датчиками температуры для регистрации потери информации должен быть предусмотрен контроль обрыва датчиков с визуальной или звуковой индикацией. В случае нарушения хода технологического процесса для предотвращения аварийных ситуаций по причине выхода температуры за установленные границы также должна быть предусмотрена соответствующая аварийная индикация. При этом аварийное верхнее или аварийное нижнее значение температуры по каждому каналу должно устанавливаться либо цифровым кодом от ЭВМ, либо аналоговым путем - переменными резисторами.
Таблица 1.
Исходные данные для проекта.
Количество каналов измерения
1
Тип датчика температуры
ТСМ50М 3-х проводн.
Контроль обрыва датчиков
есть
Установка аварийной нижней температуры
есть
Установка уровня авар.температуры
Переменным резистором
Заключение
Схема электрическая принципиальная измерения температуры с помощью термодатчика в диапазоне одной полярности (от 0,0 до 4,0 В) с последующей обработкой этого сигнала АЦП, удовлетворяющая требованиям технического задания и функциональной схеме, показана на рисунке ниже.
1-датчик температуры ТСМ50М, подключен к источнику тока, выполненному на полевом транзисторе, обеспечивающему постоянный ток 2 mA. Сигнал с датчика температуры поступает на вход неинвертирующего усилителя DA1 AD623 с коэффициентом усиления К=R2/R3=20 С выхода ОУ сигнал, пройдя фильтр НЧ, выполненный на ОУ DA3 AD623, приходит на АЦП DD1 AD7896 для оцифровки аналогового сигнала.
Для контроля нижнего уровня температуры в схеме предусмотрен компаратор на микросхеме DA2 LT1394, пороговый уровень срабатывания которого регулируется с помощью переменного резистора R9.
На компьютер информация в цифровом виде поступает с помощью разъема X3, на контакты которого выведены выходные данные АЦП в последовательном коде, сигналы управления АЦП и сигнал аварийного понижения температуры. Подключения АЦП к порту последовательного обмена компьютера RS-232 происходит с помощью приемопередатчик последовательного порта DD2 ADM3315EARU.
Входной сигнал от термопреобразователя RU1 по длинной линии подается с помощью разъема Х1, по схеме трехпроводной линии.
Питания +5 В на плату подается от блока питания на разъем Х2.
Для снижения влияния помех на работу АЦП в схеме предусмотрена отдельная аналоговая «земля», которая объединяется с GND на блоке питания.
Задание выполнено в полном объеме. Рассчитанный термопреобразователь соответствует заданию.
