буде віщою від діапазону превращение аналого-цифрового перетворювач (Последний живитися від). Тому подільнік на Узгоджує напруги на лівому віводі резистора з допустимим напругою. Тоді напругу на резісторі можна візначіті як
. (2.10)
Звідсі струм резистора можна візначіті як
. (2.11)
Формули (2.2) ... (2.11) визначаються всі співвідношення у вімірювальній схемі проектованої інформаційно-вимірювальної системи ультрафіолетового випромінювання. Як видно з прінціпової схеми системи (Додаток Б), вона значний простіша за схему-прототип (Додаток А), а такоже спожіває значний менше ЕНЕРГІЇ, что Важлива для систем з автономним живлення. Крім того, проектована інформаційно-вимірювальна система может Забезпечити значний Кращі метрологічні параметри, зокрема, вищу точність вимірювання уровня освітленості ультрафіолетовім віпромінюванням та взаємозамінність сенсорів - фотодіодів. Однак для Досягнення такого результату слід Розробити відповідні методи Підвищення точності та забезпечення взаємозамінності.
2.5 Конструкція вимірювального каналу системи
Конструктивно вімірювальній канал розроблюваної інформаційно-вимірювальної системи представляет собою малогабаритну двостороння друкованне плату з металізацією отворів. Для ее конструювання спочатку необходимо вібрато елементну базу, что буде використовуват у вімірювальному каналі.
Головні елементом вимірювального каналу інформаційно-вимірювальної системи є сенсор - ультрафіолетовій фотодіод типом ААА фірми Hamamatsu. У зв язку з тім, что генеровані ЦІМ фотодіодом сигналіз мают низьких рівень, відстань между виводами фотодіода и входами операційних підсілювачів (а такоже іншімі елементами вимірювального каналу, что підключаються до него) винна буті мінімальною. Для забезпечення механічної стійкості відстань между корпусом фотодіода та друкованне платою такоже винна буті мінімальною. Тому вікорістаємо двостороннє размещения елементів на друкованій платі - з однієї Сторони розмістімо сенсор (фотодіод), а з Іншої - операційні підсилювачі та резистори вимірювальної схеми.
Як операційні підсилювачі доцільно вікорістаті мікросхему, яка містіть дві підсилювачі в одному корпусі. Це підтверджується тім, что неінвертуючій вхід одного підсілювача та інвертуючій вхід іншого підсілювача підключені до сенсора, такоже напруги живлення обох підсілювачів підключено до одних и тихий же виводів мікросхеми. Вібіраємо мікросхему типу ОР177 фірми Analog Devices.
Як резистори схеми немає необхідності використовуват резистори вісокої точності - Відхилення їх опору від номінального значення все одне будут враховані при калібруванні вимірювального каналу. Однако їх температурний та Часова зміна впліне на зростання похібкі вимірювання на протязі міжкалібрувального інтервалу. Тому вібіраємо резистори нізької точності (дешеві), но Серії, яка має малий Температурний коефіцієнт та годин дрейф. Такими є прецізійні металоплівкові резистори Серії С2-29. Їх тіпі, что мают мале допустиме Відхилення опору від номіналу доволі дорогі, но ті екземпляр, что мают ровері допустиме Відхилення опору від номіналу відносно дешеві. Однак сам резісітівній материал для всіх типів Однаково. Таким чином можна вірішіті суперечність между технічними та вартіснімі Показники вимірювального каналу.
Форму друкованої плати вимірювального каналу вібіраємо відповідною до форми корпусу сенсора ультрафіолетового випромінювання - плата винна буті кругла, з діаметром, рівнім внутрішньому діаметру корпусу сенсора (68 мм). Фотодіод винен буті розміщеній в центрі друкованої плати. Решта деталей розміщені вокруг фотодіода. Креслення друкованої плати вимірювального каналу приведено в Додатках.
3. Дослідження схеми вимірювального каналу
. 1 Розрахунок елементів прінціпової схеми вимірювального каналу
Віхіднімі Даними до розрахунку параметрів елементів схеми проектованіх вимірювальних каналів є:
1. ДІАПАЗОН вихідних струмів фотодіода во время вимірювання освітленості. Для фотодіодів типом ААА фірми Hamamatsu при зміні освітленості від нуля до максимуму вихідний струм змінюється від нуля до 10 мкА;
2. ДІАПАЗОН Зміни спаду напруги на фотодіоді від примерно 0,5 В (при проходженні РОбочий Струму 0,5 мА та температурі около 20 ° С) до примерно 0,8 В (при проходженні РОбочий Струму 1 мА та температурі около 36 ° С);
. ДІАПАЗОН превращение в код напруги аналого-цифрового перетворювач - від 0,1 В до 2,5 В. Мінімальна напряжение 0,1 В візначається тім, что при нижчих вхідніх напругах у сигма-дельта аналого-цифрових Перетворювач годиною проявляється зона підвіщеної нелінійності.
На Першому е...
