и достатньо високим, щоб запобігти помилки від навантажування датчика, оскільки висновки термопар мають деякий опір.
Виходячи з цих положень, одним з варіантів структурної схеми вимірювального перетворювача може стати перетворювач, наведений на рис.6.
В
Малюнок 6. Структурна схема вимірювального перетворювача
Розглянемо призначення кожного вузла структурної схеми вимірювального перетворювача.
Вимірювальний перетворювач (рис.6) містить фільтр низьких частот (ФНЧ), пристрій компенсації ЕРС опорного спаю, вимірювальний підсилювач сигналу датчика (Термопари), інтегратор, логічний вузол керування (пристрій управління), генератор тактових імпульсів, компаратор, вихідний лічильник і вузол гальванічного поділу між вхідними і вихідними колами (гальванічна ізоляція).
ФНЧ (фільтр низьких частот) необхідний для усунення високочастотних складових перешкод з корисного сигналу датчика термопари і пропуску на вимірювальний підсилювач тільки повільно змінюються сигналів.
Схема компенсації ЕРС опорного спаю містить у своєму складі напівпровідниковий датчик, що сприймає температуру опорного спаю і схему, формуючу поправку до напруги датчика, тобто компенсуючу різницю між фактичною температурою опорного спаю і стандартної (0 В° С).
Потім скомпенсований сигнал подається на вхід вимірювального підсилювача, який підсилює малі значення сигналу з термопари до величин, які будуть коректно оброблятися інтегруючим АЦП.
Інтегруючий АЦП складається з декількох вузлів: інтегратора, компаратора, генератора тактових імпульсів, пристрої керування і лічильника.
Інтегратор, який інтегрує вхідний сигнал протягом певного часу, потім, коли лічильник переповнюється, аналоговий вхідний сигнал від'єднується пристроєм управління від інтегратора і інтегрується опорна напруга. Т.к. опорне напруга постійно, то нахил протягом часу T 2 завжди буде постійним. Інтервал часу T 2 , необхідний для повернення вихідної напруги інтегратора в нуль, є функцією вхідної напруги Uвх. Цифровий лічильник, який встановився в кінці інтервалу T 1 в початковий стан, знову починає вважати протягом інтервалу T 2 . Коли вихідна напруга інтегратора досягає нуля, лічильник зупиняється і його стан представляє цифрове слово, яке відображає вхідний аналоговий сигнал.
Блок гальванічної ізоляції необхідний для гальванічного поділу між вхідними та вихідними ланцюгами вимірювального перетворювача, що дозволяє підключати до виходу перетворювача практично будь-які пристрої, виключаючи вихід їх з ладу (через виникнення зрівнюють струмів при появі різниці потенціалів між сполучаються пристроями внаслідок різних чинників).
Висновок
У цій роботі представлений процес створення вимірювального перетворювача для датчика термопари.
Побудований графік функції E = f (T). Побудована ідеальна лінійна характеристика перетворення по температурі. Визначено максимальна в заданому діапазоні температури похибка нелінійності характеристики та зроблено висновок про необхідність лінеаризації. Визначено роздільна здатність АЦ-перетворення з урахуванням лінеаризації.
Визначено число ділянок лінеаризації, що забезпечують задану точність перетворення, та запропоновано варіант лінеаризації НСХ перетворювача по температурі. Вибрано і обгрунтовано принцип роботи вузла АЦ-перетворення. Визначено час перетворення вимірювального перетворювача. Розроблено структурну схему вимірювального перетворювача, із зазначенням основних функціональних вузлів. p> Таким чином, розроблена конструкція повністю відповідає вимогам завдання.
Список літератури
1. Гнатек Ю.Р. Довідник з цифро-аналоговим і аналого-цифрові перетворювачі: Пер. з англ. - М.: Радіо і зв'язок, 1982.-552с. p> 2. Кончаловський В.Ю. Цифрові вимірювальні пристрої: Учеб. для вузів. - М.: Вища школа, 1985.-304с. p> 3. ГОСТ Р8.585-2001 Перетворювачі термоелектричні. НСХ перетворення. p> 4. ГОСТ 6616-94 (ГОСТ Р50342-92) Перетворювачі термоелектричні. Загальні технічні вимоги та методи випробувань.
5. Хоровіц П., Хілл У. Мистецтво схемотехніки: У 3-х томах: Т. №. Пер. з англ. - М.: Мир, 1993.-367с. br/>
