Курсовая работа: Проектування вимірювальної системи температури
ІНДИВІДУАЛЬНЕ ЗАВДАННЯ
на курсовий проект з дисципліни " Інформаційно-вимірювальні системи "
Розробити систему інформаційно–вимірювальну систему температури
| 1 Кількість вимірювальних каналів | 6 |
| 2 Діапазон вимірювання температури | -50 х+150С |
| 4 Похибка | 2% |
| 5 Інтерфейс для зв’язку з ПЕОМ | RS485 |
Анотація
В даному курсовому проекті розроблена інформаційно-вимірювальна система для визначення температури.
Проведено аналіз технічних параметрів системи, що проектується, здійснено огляд можливих варіантів вирішення задачі та вибрано принцип роботи автоматизованої системи на базі мікроконтролера фірмиTexas Instruments, MSP430F149. В даному курсовому проекті розроблена електрична і структурна схема ВС, проведено розрахунок основних елементів схеми, розраховані похибки.
В додатках наведена електрична принципова схема і перелік елементів.
Вступ
Температура належить до одного з найважливіших технологічних параметрів, від точності вимірювання яких залежить ефективність багатьох технологічних процесів. Температурні вимірювання проводяться в багатьох галузях промисловості, зокрема, в металургійній, приладобудівній, хімічній тощо. Інтенсивність перебігу хімічних реакцій, умови сушіння й формування виробів, розплавлення й зварювання матеріалів та інше визначає температура.
Слово „температура” походить від латинського temperatura – нормальний стан. Це фізична величина, яка характеризує стан термодинамічної рівноваги системи. Температура всіх частин ізольованої системи, яка знаходиться в рівновазі, однакова. Якщо система не знаходиться в рівновазі, то між її частинами, які мають різну температуру, проходить теплообмін. Температура, яка знаходиться в тепловій рівновазі, прийнятого за нульовий.
Вимірюють температуру термометрами на основі залежності яких-небудь властивостей тіла (об'єму, електричного опору і т.п.) від температури.
Її вимірюють рідинними або газовими термометрами, які відповідно градуюють. Висока температура вимірюється оптичними термометрами (за спектром випромінювання) або електричними термометрами (напівпровідникові термістори, термопари).
У міжнародній шкалі температур за нуль прийнята температура танення льоду при нормальному атмосферному тиску, за 100о – температура парів кипіння води при нормальному атмосферному тиску.
Позначається t o C (Цельсія).
Цельсій А. (1701-1744) – шведський астроном і фізик, який запропонував температурну шкалу, в якій 1 градус (1 о С) дорівнює 1/100 різниці температур кипіння води і танення льоду при атмосферному тиску. Позначається t o C.
Але, за Міжнародною системою одиниць СІ, яка є міжнародно прийнятою і використовується в усьому світі, яку позначають символом Т і виражають в кельвінах (позначення К). Найменування дано по імені англійського вченого В. Кельвіна (1824-1907).
Температурні шкали Кельвіна і Цельсія пов’язані формулою
Т = ( 273,15 + t)K.
Абсолютний нуль за міжнародною шкалою дорівнює –273,15 о С (Цельсія).
В рішенні Міжнародного комітету мір і ваги шкала Кельвіна признана основною. Також, розрізняють ще шкали за початковими точками відліку і розміром одиниці температури, яку використовують:
о R - шкала Реомюра, 1 о R = 1,25 о С;
о F - шкала Фаренгейта, 1 о F = 5/9 о С.
1. Технічне обґрунтування варіанту реалізації системи вимірювання температури
Інформаційно–вимірювальною системою називається сукупність апаратних та програмних засобів призначений для представлення необхідної вимірювальної інформації.
Вимірювання температури може здійснюватися різними методами. Кожний метод має свої особливості, які визначаються як принципом, так і засобами вимірювання та схемами їх підключення. Крім того, при вимірюванні температури, необхідно враховувати взаємодію між термоперетворювачем і середовищем.
1.1 Термоелектричні перетворювачі
Термопара – термочутливий елемент в пристроях для вимірювання температури, системах управління і контролю. Складається з двох послідовно з’єднаних (спаяних) між собою різнорідних провідників або напівпровідників.
Для вимірювання термо-е.р.с., яку розвиває термопара, в її коло вмикають вимірювальний прилад (мілівольтметр, компенсатор)
Вимірювання температури за допомогою термопар грунтується на наявності певної залежності між термоелектрорушійною силою (термо-е.р.с), яка виникає в колі, складеному з різнорідних провідників, і температурою місць з’єднання цих провідників. Термо-е.р.с виникає завдяки наявності в металах вільних електронів, концентрація яких у різних металах неоднакова. У місцях спаювання двох термоелектродів електрони з одного металу дифундують у другий.
--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--