Завдання известно, что годину Реакції датчика на зміну температури складає більше 10 секунд - Можемо застосуваті нізькошвідкосної АЦП;
) вимоги до точності превращение - 14 розрядно АЦП;
) ВАРТІСТЬ перетворювач - якомога дешевше;
) стабільність точностних характеристик перетворювач в часі - з Пліній годині перетворювач винен Забезпечувати Висока якість превращение без необхідності частої Калібрування Споживачем;
) практично всі АЦП дозволяють реалізуваті гальванічне розділення между вхіднімі и віхіднімі колами, Відмінності будут лишь в технічній реализации та вартості обраності решение.
Цім Вимогами відповідають інтегруючі АЦП, Які мают додаткові Преимущества в порівнянні з АЦП послідовного набліження: мінімальне число необхідніх точно компонентів, скроню завадостійкість, відсутність діференціальної нелінійності, низька ВАРТІСТЬ.
Недоліком таких АЦП є велика година превращение, обумовлення прив'язки ПЕРІОДУ інтегрування до трівалості ПЕРІОДУ жівільної мережі. У нашому випадка вимоги по швідкодії АЦП дозволяють застосуваті Сейчас вид АЦП.
Принцип роботи двотактного інтегруючого АЦП. У Першому такті циклу превращение віробляється інтегрування - Накопичення інтеграла від Деяк вхідного сигналу, а потім у іншому такоже віконується операція розінтегрування - Зчітування Накопичення інтеграла путем подачі на вхід інтегратора Іншого вхідного сигналу (опорного). Діаграма Зміни напруги U и на віході неінвертівного інтегратора при реализации принципом двотактного інтегрування показана на малюнку 4.2.
Рис. 4.1 - Спрощена схема двотактного інтегруючого АЦП
У Першому такті трівалістю Т 1 напряжение U і змінюється від Деяк початково уровня (в ОКРЕМЕ випадка від нуля) до значення U м. У іншому такті трівалістю Т 2 відбувається зворотнє зміна U і - від U м до вихідного уровня. Накопичення інтеграла (течение Т 1) відбувається при подачі на вхід інтегратора напруги U вх.і=U 1, а зчітування (Т 2) - при подачі напруги U вх.і=U 2.
Рис. 4.2. Діаграма Зміни інтеграла при реализации принципом двотактного інтегрування
сумарная Збільшення інтеграла за цикл інтегрування дорівнює нулю, тому можна Записатись
де?- Постійна годині інтегратора.
Звідсі видно, что напруги U 1 і U 2 повінні мати різну полярність, а співвідношення трівалостей тактів візначається рівністю
. 1 Визначення годині превращение вимірювального Перетворювач
Найбільшу затримки у превращение вносити сама термопара, что має годину Реакції більше 10 секунд (за Умова). Для розрахунку візьмемо годину Реакції 10 сек.
Вхідній сигнал АЦП, что приходити з термопари, змінюється з частотою
,
де Т - година Реакції датчика, рівне 10сек.
За теореми Котельникова частота квантування винна буті НЕ менше. На практике зазвічай береться.
Для нашого випадка:
.
Тоді максимальний годину превращение дорівнюватіме:
Це ЗРАЗКОВЕ максимально сумарная годину.
Тепер обчіслімо Зразкове фактичність годину превращение:
У двотактному інтегруючому АЦП співвідношення трівалостей тактів візначається рівністю:
чі
У нашому випадка U вх пріймемо рівнім 5,241 В (підсилювач винен підсілюваті вхідній сигнал з датчика в 100 разів), U оп - 2,5 У як найбільш часто вікорістовується опорно напряжение в СУЧАСНИХ схемах и найпростіше у віконанні.
Тоді годину розряду, и загальний годину превращение АЦП:
.
Найважлівішім практично корисностям властівістю АЦП двотактного інтегрування є его висока завадостійкість до мережевих Перешкода. Для цього длительность Першого такту t 1 вібірається рівної (або кратної) ПЕРІОДУ напруги мережі 50 Гц, тобто
1=20 мс=20? 10 - 3 с=0,02 с.
Таким чином, максимальний годину превращение вимірювального Перетворювач дорівнюватіме:
Цифровий фільтр, что стоит после аналого-цифрового перетворювач, винен віключіті зі спектру сигналу Високі частоти, и Пропустити только корисний нізькочастотній сигнал. Оцінімо годину затримки сигналу в цифровому фільтрі. Година превращение АЦП становіть 0,062сек, звідсі Знайдемо частоту діскретізації АЦП як 1/0, 062сек? 16Гц. Фільтр винен зрізаті...
