Курсовая работа: Інформаційно-вимірювальна система температури

На мою думку, розробки інформаційно-вимірювальних систем вимірювання температури в наш час є надзвичайно доцідьними, оскільки у світі настає період енергетичних та палиних криз і все частіше можна почути про доцільність енерго-зберігаючих технологій. А розробка такої технології не можлива без контролю затрат. Наприклад, існують системи автоматичного опалення приміщень. Де інформація про температуру повинна збиратись з декількох точок приміщення. А контроль за цим покладається саме на інформаційно-вимірювальні системи.

Також будь-яка сучасна побутова техніка оснащена сенсорами температури: праски, мікрохвильові пічки, пральні машини тощо. Так не всі дані прилади потребують використання саме ІВС, мікропроцесорної техніки або комп`ютера, але доцільність вимірювання та контролю температури не викликає сумнівів.

При позробці та обранні структурної схеми необхідно враховувати цілі та мету майбутнього пристрою, тобто сферу використання, ціну та якість приладу. Тобто необхідно тверезо оцінити усі недоліки та переваги можливих варіантів структурних схем. При розробці даного проекту я керувався наступними варінтами структурної схеми:

Рисунок 6 - Структурна схема ІВС вимірювання температури без використання шини обміну даними

Рисунок 7 - Структурна схема ІВС вимірювання температури з використанням шини обміну даними

Рисунок 8 - Структурна схема ІВС вимірювання температури з використанням гальванічної розв`язки

На структурних схемах використані наступні позначення:

t⁰ /U – первинний вимірювальний перетворювач температура-напруга (використовується для перетворення температури у постійну напругу);

МХ – мультиплексор, який використовується для комутації двох каналів;

Л/# – аналогово-цифровий перетворювач. Потрібний для перетворення значення температури у цифровий код і передачі на мікроконтролер;

MCU – мікроконтролер;

І – інтерфейс. Потрібний для передачі даних від мікро контролера до ПК.

Проаналізуємо переваги та недоліки усіх трьох варіантів у вигляді порівняльної таблиці:

Таблиця 2 – Порівняння варіантів структурних схем

Ознака	І	ІІ	ІІІ	П
Надійність	1	0	1	1
Низька собівартість	1	0	0	1
Простота реалізації	1	1	0	1
Швидкодія	0	1	1	1
Точність	0	1	1	1
Мобільність	1	1	0	1
Зручність у побуті	1	0	0	1
ΣЕ	5	4	3	7
	0,71	0,57	0,42	1

Отже, по результатам порівняння ознак обираємо той варіант, який набрав найбільший бал, тобто, перший варіант. Розробку принципової електричної схеми потрібно проводити на основі обраної структурної.

3 Розробка структурної схеми

Мною обрана структурна схема, що зображена на рисунку

Вона є оптимальною, оскільки звідповідає усім поставленим вимогам.

Рисунок 9 - Структурна схема багатоканальної системи вимірювання температури

Роз`яснення основних структурних блоків:

- датчик температури, призначений для вимірювання температури повітря в межах від -45⁰ С до +125⁰ С ;

- мультиплексор, призначений для керування потоками даних, - для вибору каналу, за якими проводиться вимірювання та інших задач пов’язаних с керуванням потоками інформації;

- АЦП, призначений для перетворення вхідної безперервної величини, що містить вимірювальну інформацію у цифровий код, який теж містить дану інформацію;