до 10.0185 В.
Рис.6. DC-аналіз схеми ІОН в MicroCAP7
Рис. 7. Transient-аналіз при зміні робочої температури схеми від 0 до 60 0С
.2 Розрахунок джерела струму
У загальному випадку харчування ТПС може бути здійснено від джерела постійного або змінного (прямокутного) напруги. У разі живлення ТПС постійним вимірювальним струмом перевагою є простота схеми. У разі живлення ТПС змінною напругою прямокутної форми вдається знизити вплив на результат вимірювання помилок ОУ по постійному струму, низькочастотних шумів підсилювального тракту і сигналів паразитних термопар. Крім того, в цьому випадку можна значно зменшити амплітуду вимірювального струму, що, в свою чергу, зменшує похибки, пов'язані з саморазогрева резистивного датчика.
У проектованої схемою харчування ТПС будемо здійснювати від джерела постійного струму (ІТ). Використовуємо схему Хауленд (рис. 8).
Рис. 8. Схема джерела струму
У даній схемі ІТ точність формованого вимірювального струму в першому наближенні визначається точністю співвідношення R4 і R5:
I0=(Uвх.іт / R)? (R4/R5), (6.2.1)
де R=R2=R3.
Тому в ідеалі резистори R4 і R5 повинні мати малий розкид і погоджений ТКС, бажано невеликої величини. При моделюванні розглянемо найгірший реально можливий випадок, коли ТКС резисторів R4 і R5 максимальні за модулем і протилежні за знаком.
Вхідна напруга джерела струму знімається з виходу ІОН: Uвх.іт=10 В
Максимальний опір навантаження джерела струму визначається сумою опорів: опором ТПС Rt при максимальній температурі вимірюваного діапазону і опором двох ліній зв'язку з урахуванням їх можливого розкиду:
Rлс=25 Ом
D Rлс=3 Ом
Rн.мах=Rt (250) + 2Rлс + D Rлс
Rн.мах=195,587 + 2? 25 + 3=248,587 Ом
Вимірювальний струм, згідно ГОСТ 6651-94 (СНД) повинен вибиратися з ряду: 0.1; 0.2; 0.5; 1.0; 2.0; 3.0; 5.0; 10.0; 20.0; 50.0 мА. При цьому зміна опору ТПС з причини його розігріву вимірювальним струмом не повинне перевищувати 0.1%.
Виберемо величину вимірювального струму 1 мА (I 0=0.001 A).
Напруга на навантаженні:
Uн.мах=I 0? Rн.мах=0,001? 248,587=248,587 мВ.
Вибираємо коефіцієнт b:
b=Uн.мах
Знаходимо відношення R4/R5:
R45=Uн.мах / (Uвх.іт? b)=248,587? 10 - 3/10? 248,587? 10 - 3=0,1 (6.2.2)
Задамося номіналом R5=12 кОм.
Тип: S5-54V, Pном - 0.125 Вт, ряд E192, допуск 0.01%, ТКС: +10 E - 6 [1/0 С] при t=(- 60 .. +70) 0 С.
У текстовому вікні MicroCAP задаємо для R5 модель резистора «S5-54F +» з лінійним ТКС=+10 E - 6 і значенням розкиду масштабного множника опору (R), рівним 0.01%: MODEL S5-54V + RES (R=1 LOT=0.01% TC1=10E - 6)
Необхідно зауважити, що ТКС кожного з резисторів може мати як позитивний, так і негативний знак. Для того, щоб промоделювати найгірший можливий випадок за впливом температури ІП на вихідну характеристику, тут і далі задаємо ТКС всіх резисторів, рівний свого максимального значення (негативном...
