а опору можна визначити за формулою:
Обчислення загального опору в ланцюзі:
Причому, значення визначається в місцях кріплення тензорезисторів до пружного елементу.
Коефіцієнт тензочувствітельності k=2
Тоді величина зміна опору буде дорівнює:
У технічному завданні задано
За законом Ома [14]:
Відповідно до закону Ома напруга джерела живлення, обчислюється за формулою:
Виконаємо розрахунок вихідної напруги моста Уїтсон
Розрахунок вихідного напруги можна виконати за формулою:
Розрахована конструкція пружного елемента датчика (висота h, відносна деформація, сила F). Крім цього здійснені розрахунки основних параметрів вимірювальної ланцюга, таких як:.
У результаті розрахунків конструкції датчика отримано:
Висота пружного елемента датчика:
Відносне подовження в точці кріплення пружного елемента
Відносне подовження пружного елемента в місцях кріплення тензодатчиков:
При l=20мм
При l=70мм
В результаті розрахунків вимірювальної ланцюга було отримано:
3. Розробка інформаційно-вимірювальної системи
Наведена у Додатку 1 схема дає повне детальне уявлення про принцип роботи проектованого датчика.
У додатку 1 наведена схема інформаційно-вимірювальної системи.
3.1 Перетворювач DC-DC
- стабілізатор напруги, вхідна напруга від 0 до 20В, вихідна напруга 5В, максимальний віддається ток 500мА [15]. На рис.8 зображена принципова схема стабілізатора KF50.
Рис 8 Принципова схема стабілізатора KF50
Максимальне падіння напруги на регулюючому елементе0.4В.SN30T1G - лінійний регулятор напруги, вхідна напруга від 6 до 2.1В, вихідна напруга 3 В + - 2%, максимальний віддається ток 150мА. Температурний коефіцієнт вихідної напруги + - 100ppm / C [16]. На рис.9 зображено Принципова схема стабілізатора NCP699SN30T1G.
Рис 9 Принципова схема стабілізатора NCP699SN30T1G
У таблиці 3 описано призначення півоній мікросхеми NCP699SN30T1G.
Таблиця 3 Призначення пинов мікросхеми NCP699SN30T1G
НомерНаименованиеНазначение1VinВходное напряженіе2GndВход для негативного потенціалу напряжения3EnableВключение/Выключение мікросхеми4N/CНе подключается5VoutВиходное напруга
REF 192 - джерело опорного напруги для АЦП. На рис.10 зображена принципова схема мікросхеми REF192. Вхідна напруга до 18В. Вихідна напруга 2.5В. Температурний коефіцієнт 5ppm / C;
Рис 10 Принципова схема мікросхеми REF192
Призначення пинов мікросхеми REF192:
, 5,7,8 - TP, NC - Чи не підключається
- Vs - Вхідна напруга
- SLEEP - Включення / Виключення пящего режиму мікросхеми
- Gnd - Вхід для негативного потенціалу напруги
- OUTPUT - Вихідна напруга
3.2 Підсилювач
В якості п...
