Курсовая работа: Цифровий вологомір

де С₀ - ємність конструктивних елементів перетворювача, яку можна визначити як

(11)

де D - діаметр зовнішнього електрода;

d – діаметр внутрішнього електрода;

ε ₀ - 8.854 (пФ/м) - абсолютна діелектрична проникність вакууму.

Якщо перетворювач використовувати для вимірювання не електропро-відних рідин (чи газів), то розрахункова формула перетворювача будуть мати вигляд

(12)

Загальна ємність перетворювача

(13)

Розглянемо ємнісний перетворювач, який має наступні параметри:

- загальну довжину l = 10³ мм;

- діаметр зовнішнього електрода D - 13 мм;

- діаметр внутрішнього електрода - 6 мм;

- абсолютна діелектрична проникність вакууму ε ₀ = 8.854 (пФ/м).

- діелектрична проникність води ε = 81.

Тоді, погонна геометрична ємність перетворювача при нульовій вологості

При максимальній вологості W = 100%

C = 18,7·10^-12 + 18,7·10^-12 ·100 = 205,7 [пФ].

Таким чином ємність перетворювача буде змінюватися в діапазоні від 18,7 до 205,7 пФ.

З рівняння похибки квантування (9) визначимо частоту генератора зразкових імпульсів.

Для цього виберемо зразковий резистор опором R₀ = 1,0 МОм.

Тоді

f₀ = = ≈ 10 МГц.

Визначимо максимальне значення коду N_x з рівняння перетворення

N_х = t f₀ =f₀ R₀ C_х ,

N_х = 10∙ 10⁶ ∙ 1∙ 10⁶ ∙ 205,7∙ 10^-12 = 2057.

Визначимо розрядність двійкового лічильника СТ2:

D = log₂ N_x ≈ 11 .