Kiválasztása és kiszámítása a hőmérséklet-kompenzáló áramkör a szabad végei a hőelem - studopediya
Tekintsük a mérési csatorna az áramkör:
1. Az első módszer (3. ábra).
A 3. ábra mérőcsatorna kompenzáció az MP
Egy hőelem méri a hőmérsékletet az objektum (folyamat), és átalakítja azt termoelektromos erő. A hőmérséklet-érzékelő (termisztor) hőmérsékletét méri a szabad végei a hőelem, változó, hogy elektromos ellenállását. A kapcsoló egy jel ütemében köti össze az első bemeneti jelet ADC hőelem - termoelektromos ADC átalakítja azt a számkódot, és elküldi a mikroprocesszor. A mikroprocesszor ezután jelet küld a kapcsoló csatlakozó a hőmérséklet-érzékelő (termisztor). Megváltoztatása az ellenállást a termisztor alakítjuk feszültséget átalakító P, akkor az ADC átalakítja ezt feszültséget egy digitális kódot, amelyet átadott a mikroprocesszor. Kivonva az első digitális kód a második, a mikroprocesszor teszi a korrekciót, és kiadja a tényleges hőmérséklet az objektum.
· Kevés elektronikai alkatrészek az áramkörben;
· Sekély csatorna hiba.
· A használata nem kevesebb, mint 9 csatornás kapcsoló a nyolc gázérzékelőhöz.
Kiszámoljuk az impedancia konverter - feszültség.
ellenállás feszültség átalakítás elvégezhető egy műveleti erősítő (4.ábra.).
4. ábra. Converter "Resistance-feszültség".
Az áramköri elemek R1, R2 és VD1 stabilizálnak tápfeszültség a Zener-dióda VD1. Rt - termisztor. Tápegység áramkör 15 B.
Kiválasztása zener KS147A.
Jellemzők zener KS147A:
Üzemi áram 20 mA;
Feszültség stabilizáció = 4,7 V.
Ellenállás adja meg:
Teljesítménydisszipáció az ellenállás:
Elegendő válasszuk ki az ellenállás feszültség 0,5 watt.
Kiválasztása tartalékot egyenlő 10 ohm.
Teljesítmény-veszteség kapacitás:
Ez elég ahhoz, hogy válasszuk ki az ellenállás teljesítmény 0125 watt.
A bemeneti feszültséget a műveleti erősítő B.
Az inverter ellenállás - feszültség épült invertáló feszültség erősítővel. Számára a képlet:
ahol - a termisztor ellenállása, a ohm; - kimeneti feszültség op amp B.
Az ellenállást a termisztor 60 ° C-on a következő képlet:
A maximális kimeneti feszültsége op-erősítő (input az ADC) 3 V.
Teljesítménydisszipáció az ellenállás:
Ez elég ahhoz, hogy válasszuk ki az ellenállás teljesítmény 0125 watt.
ADC kvantálási lépés:
Relatív kvantálási hiba:
ADC kvantálási lépés hőmérséklet:
A relatív hibája kvantálási 60 ° C-on:
2. A második módszer (5. ábra).
5. ábra. mérőcsatorna kompenzációs rendszert összeadó
Ez a módszer abban különbözik az elsőtől, hogy a korrekció nem termel itt egy mikroprocesszor, és a további bevisszük egy összegző áramkört, amely automatikusan hozzáadja (kivonja) a feszültség a hőelem és a termisztor.
· A mikroprocesszor kevésbé terhelt;
· Akkor is használ egy 8 csatornás kapcsoló a nyolc gázérzékelőhöz.
· Opcionális szerelés - egy vipera;
· Vipera vezet további hiba a mérési csatorna.
At = 100 ° C = 0 ° C-on:
A nyereség az op-amp:
Ezután a feszültséget az összeadó bemenetet egyenlő 1,5 V.
Legyen = 10 ° C-on
Ahogy a hőmérséklet növekszik a szabad végeket minden 10 ° C emelkedés feszültsége 0,15 V.
Az ellenállást a termisztor 10 ° C-on:
Ezután az R ellenállás b műveleti erősítő áramkör:
Ellenállás Rbudet kompozit: 1000, 560, 56 és 18 ohm.
Teljesítményleadás ellenállás R:
Ez elég ahhoz, hogy válasszuk ki az ellenállás teljesítmény 0125 watt.
Hőmérséklet-kompenzáció szabad végeit a hőelem válassza a második módszer összegező. Általános kapcsolási rajz ábrán látható. 6.
Mint kombináló válasszon egy műveleti erősítő K140UD7.
6. ábra. Az áramkör összekötő egy légcsatorna hőmérséklet-érzékelő