ть зміни потокозчеплення. Еквівалентна схема індукційного датчика представлена ??на малюнку 3.1.1.
Для узгодженої роботи вимірювального перетворювача і індукційного датчика в ланцюг первинної обмотки, після перетворювача струм - напруга включається Фазосдвігающій пристрій, який зрушує фазу струму первинної обмотки на певний кут?.
Далі сигнал зі зрушено фазою на кут? надходить на формувач керуючого напруги, що складається з підсилювача - обмежувача і компаратора з позитивним зворотним зв'язком.
Сигнал з індукційного датчика надходить на вхід підсилювача. Потім в схему включається фазочувствительного випрямляч, до складу якого входять ключі напруги. Формувач керуючих напруг виробляє сигнал типу меандр, керуючий роботою ключів.
З метою вибору потрібної складової сигналу використовується фільтр нижніх частот. На виході ставиться перетворювач напруга - струм.
3. Розрахунок елементів функціональної схеми
.1 Розрахунок електромагнітного датчика
первинний перетворювач еквівалентний датчик
Еквівалентна схема індукційного датчика приведено малюнку 3.1.1
Малюнок 3.1.1 Еквівалентна схема індукційного датчика
За еквівалентній схемі потрібно розрахувати діапазон зміни вихідних напруг датчика.
(3.1.1)
Для знаходження струму IL скористаємося схемою показаної на малюнку 3.1.1. Знаючи вхідний струм 5 (мА) ми можемо розрахувати напругу живлення генератора за формулою (3.1.2).
(3.1.2)
Звідки одно:
=0.5 + j 0. 1 (B) (3.1.3)
Щоб позбутися уявної частини знайдемо значення по модулю:
(3.1.4)
Фазовий зсув струму щодо напруги живлення буде мати вигляд:
Струм через індуктивність IL, використовуючи формулу (3.1.6) буде дорівнює:
(3.1.6)
(3.1.7)
Фазовий зсув струму IL щодо напруги має вигляд:
Фазовий зсув між струмом IL і знайдемо за формулою (3.1.9).
(3.1.9)
Діапазон вихідних напруг дорівнює:
(3.1.10)
Модуль дорівнює:
(3.1.11)
Фазовий зсув, необхідний для отримання керуючих напруг, синфазних з вихідним дорівнює:
(3.1.12)
Вибираємо резистори:
Rм - С2-29В - 0,62Вт - 100Ом
3.2 Розрахунок генератора синусоїдальних коливань
Для знаходження необхідної амплітуди генератора за вихідними даними, потрібно знайти падіння напруги на електромагнітному датчику, тобто вихідна напруга генератора.
(3.2.1)
Схема генератора наведена на малюнку 3.2.1
Малюнок 3.2.1 Генератор синусоїдальних коливань
Генератор реалізований з використанням послідовно - паралельної фазосдвигающей ланцюжка. В якості нелінійного елемента, що забезпечує баланс амплітуд, тобто стійку роботу генератора, використовуються діоди VD1, VD2.Транзістори VT1 ??і VT2 необхідні для посилення вихідного струму генератора. Транзистори включені як емітерний повторювачі. Резистори R1, R2 забезпечують необхідний коефіцієнт підсилення. Для забезпечення балансу амплітуд необхідно, щоб виконувалася умова.
(3.2.3)
З формули (3.2.3) знаходимо співвідношення резисторів:
(3.2.5)
Операційні підсилювачі загального застосування можуть віддавати в навантаження струм не більше. У нашому випадку струм, що віддається операційним підсилювачем в навантаження, знаходиться в діапазоні. Необхідно знайти коефіцієнт посилення по струму, для транзисторів VT1 і VT2, за формулою:
(3.2.6)
Максимальна напруга для транзисторів VT1 і VT2 має бути більше ніж, т.е. більше,.
Смуга пропускання повинна бути більше ніж
.Далее знайдемо ємності конденсаторів за формулою (3.2.7), задавшись R=10 (кОм):
(3.2.7)
Задаємося R=10 (кОм) і знаходимо С:
(3.2.8)
Вибир...
