Курсовая работа: Цифровий вологомір

де U₀ – напруга на виході ОДН;

t = R₀ C_х – постійна кола.

У момент часу t₁ (t = t)

U_c = U₀ (1 – e^-1 ) @ 0,632 U_o

і на виході пристрою порівняння ПП формується сигнал “Стоп”, який встановлює тригер Т в одиничний стан на прямому виході та в нульовий стан на інверсному, що приведе до закриття схеми збігу SW.

Частота імпульсів, що надійшли на лічильник за інтервал часу Т_х ,

N = t f₀ =f₀ R₀ C_х (8)

пропорційна значенню С_х .

R0

f0

“Пуск”

G

	ОДН
		N

U0

Cх

UC

“Стоп”

a)

0.632U0

t 1

t 0

t

“Пуск”

t

T x =τ

t

T 0

1t

2t

Рисунок 2 – Структурна схема (а) і часові діаграми роботи (б) цифрового вимірювача параметрів електричних кіл

З даного рівняння випливає, що число імпульсів, які пройшли на лічильник, пропорційне зміні ємності перетворювача і відповідно вологості.

Тому статична характеристика цього вимірювача є лінійною (рисунок 3).

N_x

С_x

Рисунок 3

Рівняння похибки квантування матиме вигляд

(9)

звідки випливає нелінійність характеристики (рисунок 4).

d

С_x

Рисунок 4

3 РОЗРОБКА ФУНКЦІОНАЛЬНОЇ СХЕМИ ВОЛОГОМІРА

Аналізуючи сказане в попередньому розділі цифровий вологомір можна представити як сукупність ємнісного перетворювача включеного в цифровий вимірювач параметрів електричних кіл. За умовою завдання діапазон вимірювання вологості від 1 до 100 %. Похибка d = 0,5 %.

Розглянемо циліндричний ємнісний перетворювач.

В реальних конструкціях циліндричних ємнісних перетворювачах присутня власна ємність, тобто перетворювач має додаткову конструктивну складову ємності С₀ , яка не змінюється в залежності від вологості. Тоді загальна ємність перетворювача буде складатися із ємності двох паралельно з’єднаних конденсаторів, тобто: