напряженія5 ВІнтегральная нелінейность0,5Діфференціальная нелінейность0,5Напряженіе пітанія2,7 ... 5,5 ВТокіо потребленія3,5 мАОбщіе гармонійні спотворення - 70 дБОтношеніе сигнал/шум48 дБРассеіваемая мощность0,0175 ВтДіапазон робочих температур - 40 ... 125 0С
Напруга перетвориться з допомогою АЦП в код, при цьому номер кодової комбінації на вході АЦП:
де: - напруга на виході ЦАП,
- значення кванта,
де: - максимальне значення напруги на виході ЦАП,
- число розрядів АЦП.
3.1.3 Вибір і розрахунок перетворювача опір - частота
Основними вимогами, пропонованими до перетворювача опір? частота, є вимоги високої лінійності і стабільності функції передачі. На малюнку 3.3 показана схема перетворювача опір - частота, що має високу лінійність і стабільність функції передачі. У схему входять інтегратор, побудований на DA1, компаратор DA2 і неінвертуючий підсилювач, побудований на DAЗ.
Малюнок 3.3 - Перетворювач опір - частота
Компаратор і неінвертуючий підсилювач утворюють тригер Шмітта, на вхід якого надходить пилкоподібний сигнал з виходу інтегратора (точка А). Схема перетворювача являє собою генератор прямокутних імпульсів. Якщо амплітуди позитивного і негативного вихідних імпульсів рівні по модулю, т. Е.
де -напруга насичення DA1 (DAЗ), то при зміні полярності вихідних імпульсів напруги на входах компаратора (точки А, В) зміняться стрибкоподібно на величину? UA=2Uвих,
Потім напруга на виході DA1 (точка А) буде лінійно змінюватися з постійною часу ф=R1C1 протягом напівперіоду Т/2 до моменту рівності напруг UА=UВ=U вих, т. е.
Звідси знаходимо частоту коливань
Для виключення впливу ємності кабелю СК=2 ± 1% мкФ, що з'єднує резисторний датчик Rx з перетворювачем, вибираємо опір резистора R2=1 кОм, значення номінального опору резистора відповідає низці Е96 по ГОСТ 28884. При такому значенні перехідний процес, обумовлений цієї ємністю, повністю закінчується протягом одного напівперіоду. Визначивши R2, розраховуємо і ф:
З номінального ряду Е192 підберемо найбільш підходяще значення конденсатора C1=40 нФ.
Для резистора виберемо значення R 1=100 кОм, відповідне номінальним опору резисторів С2-23 ряду Е192 по ГОСТ 28884.
ф=1 · 10 +5 · 4 · 10 - 8=4 · 10 - 3 сек
Опір електродів приймемо рівним 20 ± 1% Ом.
Наприклад, частота на виході перетворювача при опорі 50 кОм і 20 кОм дорівнюватиме f 1 і f 2 відповідно.
Електричні параметри резисторів представлені в таблиці 3.4.
Таблиця 3.4 - Електричні параметри резисторів
№ПараметрR1R21НаіменованіеРезістор C2-23-0,45Резістор C2-23-0,452Номінальное опір, кОм10013Точность,% ± 0,05 ± 0,54Номінальная потужність, Вт0,240,455Максімальное робоча напруга, В2502506Рабочая температура, oС -55 ... + 155-55 ... + 155
Електричні параметри конденсатора представлені в таблиці 3.5.
Таблиця 3.5 - Електричні параметри конденсатора
№ПараметрС1НаіменованіеК10-17Б1Номінальная ємність, пФ402Допуск номіналу,% 13Робоча напругу, В6,34Рабочая температура, С - 55..125
Виберемо як цього операційного підсилювача підсилювач LMV 6211. Він може працювати з широким діапазоном синфазних напруг і забезпечити максимально широкий діапазон вхідних напруг від мікровольт до вольт. ОУ має дуже малі напруги зсуву і високий рівень швидкодії. Його технічні характеристики наведені в таблиці 3.6.
Таблиця 3.6 - Технічні характеристики LMV +6211
Каналов1Входное напруга зсуву нуля3 мВВходной струм смещенія4 нАПолоса пропусканія2 МГцМаксімальная швидкість наростання вихідної напряженія5,6 В/мксКоеффіціент ослаблення синфазного сігнала105 дБКоеффіціент усіленія120 дБНапряженіе пітанія5 ... 24 вдіапазоні робочих температур - 40 ... 125 0С
. 1.4 Вибір мікропроцесора
Наступним елементом схеми є мікропроцесор 1886ВЕ4У, що виконує зазначені вище операції над вхідними сигналами.
Мікропроцесор являє собою однокристальну мікро-ЕОМ з ЕСППЗУ (Flash-типу) з інтерфейсом USB.
Основні параметри мікросхеми:
Тактова частота до 33 МГц
Мінімальна тривалість циклу виконання команди від 121 нс
58 однослівних інструкцій (коди інструкцій 16-ти розрядні)
8-ми розрядне АЛУ
Паралельні: 16-ти розрядна шина команд і 8-ми розрядна шина даних
