езистором показаного на малюнку 5.
Рис. 5. Знижуючий трансформатор струму.
д) В якості датчика напруги будемо використовувати типовий трансформатор напруги (див. рис. 6)
Рис. 6. Знижуючий трансформатор напруги.
е) В якості випрямляча візьмемо напівпровідниковий діод (див. рис. 7)
Рис. 7. Напівпровідниковий діод.
2.2 Розрахунок параметрів функціональних елементів
а) Для знімання параметра кута використовуємо стандартну схему включення резистивного датчика R? з використанням еталонного джерела напруги Е ст. Вихідна напруга на верхній межі шкали UR=Е ст=9В, що менше U АЦП=10В. Включаємо між резистивним датчиком і мультиплексором масштабуючий підсилювач з високоомним вхідним опором з коефіцієнтом передачі:
,
Отже, опору R8, R9 повинні співвідноситься наступним чином: R8/R9=1/9 (Наприклад R8=1 кОм, R9=9 кОм).
Для забезпечення завадостійкості в області високих частот поставимо ФНЧ першого порядку. Включаємо його між резистивним датчиком і високоомним входом масштабирующего підсилювача. При цьому повинно бути виконано наступне умова: RФ1 gt; gt; R ?; звідки RФ1=5,6 кОм.
Визначаємо СФ1:
,
СФ1 мкФ
б) Визначаємо для датчика змінної напруги вихідна напруга UТ1 (діюче значення) з трансформатора напруги Т1:
,
У
Для виділення постійної складової ставимо два функціональних елемента: нелінійний перетворювач і ФНЧ.
Як нелінійний перетворювача вибираємо стандартну схему. При цьому вибираємо опір R6 таким чином щоб виконувалася умова: R6? RV1 * 104, де rV1 - опір відкритого переходу діода V1. Задамся максимальним значенням вихідної напруги з нелінійного перетворювача UНлmax=10B. Тоді коефіцієнт передачі по позитивної огинаючої.
,
(наприклад: R6=100 кОм, R4=53,74 кОм).
В якості фільтра вибираємо ФНЧ першого порядку. Оскільки постійна складова для однополупериодного нелінійного перетворення визначається виразом Uср=Umax/?, то для нашого варіанта коефіцієнт КФНЧ передачі ФНЧ буде визначатися:
,
5
(наприклад: R6=314,15 кОм, R4=100кОм). Враховуючи, що гранична частота Fгр=1 Гц lt; lt; 50 Гц, вибираємо її в якості частоти зрізу ФНЧ, і визначаємо вираз для С2:
С2=
при R6=314,15 кОм:
,
С2=0,42 мкФ
в) Визначимо падіння напруги UТ1 (діюче значення) на шунт Rш, підключеного до виходу трансформатора струму Т2:
,
5
Для виділення постійної складової необхідні функціональні елементи: нелінійний перетворювач і ФНЧ.
Як нелінійний перетворювача вибираємо стандартну схему. При цьому має виконуватися така умова:
де:
rVD2 - опір відкритого переходу діода VD2.
Задамося максимальним значенням вихідної напруги з НП:. Тоді коефіцієнт передачі по позитивної обвідної:
Отже, опору R7, R5 повинні співвідноситься наступним чином: R7/R5=10/0,495 (наприклад R8=100 кОм, R7=4,95 кОм).
В якості фільтру, що виділяє постійну складову, вибираємо стандартну схему ФНЧ першого порядку. Оскільки за всіма параметрами він адекватний попереднього ФНЧ, то беремо його з усіма отриманими співвідношеннями по коефіцієнту передачі по частоті зрізу: R10=R11, R12=R13, C2=C3.
3. Визначення похибок каналів введення сигналів
Для оцінки сумарної похибки необхідно визначити всі погрішності передавальних коефіцієнтів структурних елементів СОД.
) похибка? Д для всіх трьох датчиків однакова і дорівнює:? Д=0,005
) похибка, що вноситься стабілітроном Д818Е? СТАБ, розраховується:
3) відносна похибка коефіцієнта передачі? МУ, викликана дрейфом" нуля на вході МУ, що приводить до паразитного зсуву вхідного сигналу, в заданому діапазоні? T температур експлуатації:
? МУi=VМУi *? T/UДimax
похибка ОУ DA1 нехтуємо, тому на його вході діє напруга, близьке до 10В, і помилка, яку вносить дрейфом нуля ОУ, приведена до цього напрузі, пренебрежимо мала.
) Визначимо похибка АЦП, яка (вважатимемо) полягає тільки в похибки квантування? КВ:
) Визначимо среднеквадратическую ?? і граничну ?? ін похибки для кожного каналу модуля ІУВС з урахуванням отриманих вище похибок, а також заданої похибки інтерполяції? інтер, обумовленої перетворенням в мікроЕОМ вибірок дискретизованої вхідних аналогових сигналів в аналітичні функ...
