">
Мікроконтролер призначений для перетворення вимірювальної інформації в форму зручну для сприйняття користувачем і подальшої її видачі на контролер рідкокристалічного індикатора, а також передачі через інтерфейс сполучаються.
Індикатор призначений для індикації результату вимірювання.
Вхідний дільник, підключений до входу на який подається напруга від 1 В до 1000 В напруги побудований за схемою частотно-компенсованого дільника напруги на високостабільних резисторах, яка забезпечує стабільне значення коефіцієнта ділення в широкій області частот. Схема дільника наведена на електричній принциповій схемі приладу. Розподіл вхідного напруги приладу в області частот до десятків кілогерц здійснюється резистивним дільником, а на більш високих - ємнісним. Налаштування значення коефіцієнта ділення ємнісного дільника здійснюється Конденсатори підлаштування С1 і C2.
До входу, призначеному для виміру напруг понад 1000 В, підключений резистивний дільник з коефіцієнтом ділення 1000. Вибір резистивного дільника зумовлене високими вхідними напруги.
Перетворювач імпедансу побудований за схемою повторювача напруги, на основі операційного підсилювача ОРА621.
3.1 Розрахунок структурної схеми для вимірювання постійної напруги
ДН - дільник напруги приводить всі номінальні значення напруг (согласно ТЗ) з входу до 1 000; 100; 10; 1; 0,1; 0,01 мВ.
Коефіцієнти розраховані за формулою (3.1.1):
; (3.1.1)
Для діапазонів 0,01 В, 0,1 В, 1 В, 10 В, 100 В і 1000 В, коефіцієнт дільника напруги буде дорівнює К=0,001:
Для діапазонів +1000 мВ, 100 мВ, 10 мВ, 1 мВ, 0,1 мВ і 0,01 мВ: К=1:
Розглянемо діаграму рівнів напруги мультиметра
Коефіцієнти підсилення для дільника (К1, К2, К3, К4) напруги і підсилювача розраховуємо за наведеною нижче формулою (3.1.2):
; (3.1.2)
де - вихідна напруга дільника, - вхідна напруга дільника.
Для меж вимірювання: 1; 0,1; 0,01 В.
ПІ - перетворювач імпедансу, служить для забезпечення високого вхідного опору мультиметра. Коефіцієнт перетворення для ПІ К=1.
3.2 Розробка функціональної схеми
На підставі спроектованої структурної схеми розроблена функціональна схема, яка представлена ??на малюнку 3.2.1.
Малюнок 3.2.1 - Функціональна схема
Метою розробки функціональної схеми є:
1) уточнення алгоритму функціонування;
) створення можливостей для більш повного аналізу похибок;
) формування обгрунтування для вибору елементної бази.
Загальний алгоритм роботи функціональної схеми представлений на рисунку нижче
3.3 Мікросхема MAX232
MAX232 - інтегральна схема lt; # justify gt;
Малюнок 3.4 - Часові діаграми роботи порту виведення
4. ОПИС І РОЗРАХУНОК ПРИНЦИПОВОЇ СХЕМИ
Вихідні дані для розрахунку встановлюються виходячи з структурної функціональної схем, представлених у розділі опис і обгрунтування обраної конструкції.
Розрахунок проводиться на основі рекомендацій, наведених у літературі [1,2]
Метою даного розрахунку є встановлення розміру і типу комплектуючих елементів.
.1 Розрахунок дільника напруги
Дільник напруги ДН на вході вольтметра призначений для того, щоб привести вхідну напругу в діапазоні 0,01 - 1 В до значення 0,001 В. При цьому коефіцієнт розподілу вхідної напруги Uвх складе (4.1):
; (4.1)
де - вихідна напруга ДН; ??
- вхідна напруга.
Всі вхідні діапазони напруги необхідно привести до номінального значення на вході підсилювача (0,001 В). На малюнку показана принципова схема дільника напруги.
Так як на вхід дільника подається і постійне і змінне напруги ставимо ємності для частотної корекції (). Для розрахунку резисторів складемо 4 рівняння (кількість рівнянь дорівнює кількості невідомих)
Розраховуємо ДН
для межі 1000 В:
для межі 100 В:
для межі 10 В:
Отримуємо систему рівнянь, яка виглядає наступним чином:
Значення резисторів беремо зі стандартного ряду, тоді:
Розраховуємо значення ємностей з рівняння (4.1)
; (4.1)
Ви...
