Реферат: Проектирование системы сбора данных

Суммарная погрешность нормирующего усилителя складывается из погрешности напряжения смещения (D_{U см} ), погрешности тока сдвига (D_{I сдв} ), погрешности обратного тока диодов (В схеме защиты используются диоды марки 1N914A с обратным током утечки I_{Д ОБР.} =25 нА. Рассмотрим худший случай, когда I_{Д ОБР.} == 2*I_{Д ОБР.} ) (D_{I д обр.} ), погрешности КООС (D_КООС ), погрешности разброса параметров сопротивлений от номинального значения (D_{R1 R2 MAX} ).

Оценка погрешности от напряжения смещения (D_Uсм )

D_Uсм = Uсм*Ку

где Ку – коэффициент усиления (в нашем случае Ку=1)

D_Uсм =25 мкВ

D_Uсм% =

D_Uсм% =0.001 %

Оценка погрешности от обратного тока диодов (D_{Iд обр} )

U_{+ д} = I_{Д ОБР.} *R2

U_{+ д} =0.002

D_{Iд обр} = U_{+ д} * Ку

D_{Iд обр} =2 мВ

D_{Iд обр%} =

D_{Iд обр%} =0.0016

Оценка погрешности от КООС (D_КООС )

,

где Кд – коэффициент усиления дифференциального сигнала (Кд =1);

К_С – коэффициент усиления синфазного сигнала

К_С =1/501190

К_С =1.96*10^-6

D_КООС =U_{ВХ СИН MAX} *K_C ,

где U_{ВХ СИН MAX} – синфазное максимальное входное напряжение (U_{ВХ СИН MAX} =2.5 В).

D_КООС =2.5*1.996*10^-6

D_КООС =7.7 мкВ

D_{КООС %} =

D_{КООС %} =0.0003

Оценка погрешности от тока сдвига (D_Iсдв )

U₊ =I_СДВ *R2

где U₊ - см. рис.4

U₊ = 0.7 мкВ

D_Iсдв = U₊ *Ку

D_Iсдв =0.7 мкВ

D_{Iсдв %} =

D_{Iсдв %} =0.00004%

Оценка погрешности вносимой разбросам сопротивлений R1 и R2 от их номинального значения.

Для того чтобы уменьшить погрешность выбираем сопротивления с отклонениями от номинального значения ± 0.05%

R1_MIN = 39,996 Ом

R2_MAX =40,004 Ом

Ток протекаемый через R1 и R2 будет

И тогда общая погрешность нормирующего усилителя будет равна

D_НУ =((D_R1R1max +D_Iсдв +D_КООС +D_{Iд обр} +D_Uсм )/Ку)*100

DНУ =0.0277778 %

(1)

4.6 Выбор и расчет внешних элементов гальванической развязки

В качестве элементов гальванической развязки используется цифровая микросхема 249ЛП5 - оптоэлектронный переключатель на основе диодных оптопар выполненных в металлостеклянном корпусе. основные характеристики цифровой микросхемы 249ЛП5 приведены в табл. 5.

Таблица 5

Основные характеристики цифровой микросхемы 249ЛП5

Электрические параметры
Входное напряжение при IВХ =15 мА	не более 1.7 В
Выходное напряжение в состоянии логического нуля	0.4 В
Выходное напряжение в состоянии логической единицы	2.4
Предельные эксплутационные данные
Входной постоянный ток	12 мА
Входной импульсный ток	15 мА
Напряжение питания	5(±0.5) В
Диапазон рабочих температур	-60…+85 °С

Принципиальная схема подключения элемента гальванической развязки в соответствии с ТЗ приведена на рис. 5

Схема включения элемента гальванической развязки

VT1- ??3102?(h_{21 Э} =100),

R2, VT1 –схема усиления входного тока,

Рисунок 5

Выходной ток ДКД усиливается с помощью транзистора VT1 т.к. максимальный выходной ток датчика контроля за давлением меньше, чем входной ток элемента гальвано развязки.

Значения сопротивления R1 можно рассчитать по следующей формуле

при I_Д =5 мА, а значение сопротивления R2 будет равно

где U_{БЭ VT1} – напряжение насыщения на переходе база - эмиттер транзистора VT1;U_{ВХ_М IN} – минимальное входное напряжение (2.4 В - уровень ТТЛШ);

I_Б – ток протекающий через базу VT1

где I_К – ток протекающий через коллектор VT1 (I_К = I_Д )

5 . АПРОКСИМАЦИЯ СТАТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕЛИНЕЙНОГО ДАТЧИКА

Уравнение аппроксимированного участка статической характеристики нелинейного датчика выглядит следующим образом:

U (p) = a*p + b,

(2)

где a и b – коэффициенты, представленные в форме чисел с фиксированной точкой.

С АЦП приходит 12-ти разрядный код в диапазоне 0..4095,что соответствует диапазону входных напряжений 0 ...+2.5 В.

Разрешающую способность по напряжению можно рассчитать как:

U = код*МЗР(Младший Значащий Разряд)

« 1 2 3 4 5 6 7 8 9 » К-во Просмотров: 283 Бесплатно скачать Реферат: Проектирование системы сбора данных >>> Скачать <<< Меню Поиск