Курсовой проект по Схемотехника аналоговых электронных устройств

п»ї

п»ї
Преобразователь напряжения датчиков напряжений постоянного тока в цифровой код
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:
«Схемотехника аналоговых электронных устройств»


1. Введение
В данном курсовом проекте представлена схема 6-канального преобразователя напряжения датчиков напряжений постоянного тока в цифровой код (ПНК), рассчитанный в соответствии с техническим заданием. В расчётной части проведены необходимые расчеты, на основании которых определены схемы структурных каскадов ПНК и выбраны элементы.

ПНК применяется для преобразования входной информации в аналоговой форме (напряжение постоянного тока) в выходную информацию в цифровой форме (код). ПНК является важным узлом современной измерительной и вычислительной техники. Он служит для согласования аналоговых сигналов датчиков, измерительных устройств с цифровыми управляющими, измерительными и вычислительными системами.

Для уменьшения динамической погрешности можно использовать два способа; использование сглаживающих филы ров и выбор среднего значения.
Применение вычислительных средств в многоканальных системах позволяет повысить точность измерения напряжений путём проведения автокалибровок программными средствами, позволяющие исключить систематическую погрешность измерения. Это накладывает определённые требования к алгоритмам управления выбором каналов измерения в ПНК и считывания результатов преобразования напряжений в цифровой код. Измерение производится в три этапа: измерение текущего значения напряжения выбранного датчика, измерение эталонного напряжения в нижней калибровочной точке и измерение эталонного напряжения в верхней калибровочной точке. По результатам трёх измерений определяется действительное значение измеренных напряжений ид вычислением калибровочного уравнения и=ин+(ив-ин)*(Уд-Ун)/(Ув-Ун), где UH и UB -эталонные значения напряжения в нижней и верхней калибровочных точках; YH и YB - измеренный эквивалент напряжения UH И UB; Уд - измеренный цифровой эквивалент действительного значения измеряемого напряжения

В соответствии с калибровочным уравнением в курсовом проекте приведены алгоритмы калибровки ПНК для внешнего вычислительного устройства.

2. Техническое задание:
Преобразователь постоянного напряжения в цифровой код (ПНК).
2.1 ПНК должен преобразовывать в 12-ти разрядные цифровые параметры Y={Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6} напряжения шести гальванически не связанных источников сигнала напряжения ИН1, ИН2, ИНЗ, ИН4, ИН5, ИН6) в диапазоне измерения 0-0.6 В. Допускается гальваническая связь между источниками сигналов через сопротивление 200 кОм (по 100 кОм относительно общей шины).
2.2 ПНК должен преобразовывать в 12-ти разрядные цифровые параметры YH и YB напряжений в нижних и верхних калибровочных точках UH=0,1B и UB=0,6B. ДЛЯ формирования UH И UB использоваться ИЭН с выходным напряжением Uon—10,2В и током нагрузки In—2мЛ.
2.3 Период измерения напряжения во всех точках Тпериода=1с.
2.4 Допустимое изменение цифровых параметров Y=(l-4095), YB=3590±200, YH=605±200 (погрешность измерительного тракта должна быть не более 5%).
2.5 Для уменьшения погрешности измерения производить три измерения в каждом канале контроля с выбором среднего.
2.6 Вычислить действительное значение в измеряемых параметрах с помощью калибровочного уравнения: Ui=UH+(UB-UH)*(Yi-YHi)/(YBi-YHi), где i - номер канала контроля.

3.3. Построение электрической схемы ПИК
Для обеспечения электрической привязки контролируемых сигналов к общей шине используются согласующие резисторы.
Датчики напряжения действуют в диапазоне от 0,1 до 0,6В. Прикреплённые к ним резисторы обеспечивают защиту мультиплексора. В данной схеме усилители обеспечивают уменьшение помех. Важными элементами являются резисторы R1, R2, R3. Они обеспечивают сопряжение технологий построения электронных схем транзисторно-транзисторной логики (ТТЛ) с комплементарной структурой металл-оксид-полупроводник (КМОП). Регистр управляет MX для выбора НТК.
Для уменьшения погрешности измерения производится три измерения в каждой точке канала контроля с выбором среднего.
Триггер Шмитта в схеме используется для формирования импульса подачи сигнала сброса.
Схема ПНК, построенная в соответствии с приведённой структурной схемой, электрическими схемами функциональных узлов и перечнем элементов приведена в приложении 1 и 2.

4. Заключение
В настоящее время известно большое число методов преобразования напряжение-код. Эти методы существенно отличаются друг от друга потенциальной точностью, скоростью преобразования и сложностью аппаратной реализации. В курсовой работе был построен преобразователь не самый сложный по своей реализации. В итоге работы ПНК получился полностью соответствующий техническому заданию, с восьми канальным, при этом шесть каналов отведено под измерения и два канала для калибровки. ПНК обеспечивает замеры напряжения с максимальной точностью (погрешность составляет всего 5 %).
В основу классификации АЦП положен признак, указывающий на то, как во времени разворачивается процесс преобразования аналоговой величины в цифровую. В основе преобразования выборочных значений сигнала в цифровые эквиваленты лежат операции квантования и кодирования. Они могут осуществляться с помощью либо последовательной, либо параллельной, либо последовательно-параллельной процедур приближения цифрового эквивалента к преобразуемой величине.



п»ї

Курсовой проект по Схемотехника аналоговых электронных устройств Скачать Курсовой проект Курсовой проект по Схемотехника аналоговых электронных устройств . Курсовой проект по Схемотехника аналоговых электронных устройств

Скачать "Курсовой проект по Схемотехника аналоговых электронных устройств" бесплатно с disk.yandex.ru (зеркало 1): ссылка на скачивание с зеркала доступна после регистрации.
Похожие новости

Расчет оснований фундаментов подвальных помещений

Определение усилиий по подошве фундаментаВыбор глубины заложения подошвы ленточного фундамента производят с учетом инженерно-геологических и климатических условий строительной площадки,

Влияние на несущую конструкцию

Влияние на несущую конструкцию Несущие конструкции, работающие на изгиб, являются значительно более металлоемкими, чем несущие конструкции, воспринимающие нормальные усилия. Поэтому они вызывают

Элементы несущих конструкций

Элементы несущих конструкцийФорма, внешняя геометрия. Каждое тело, а следовательно и каждая несущая конструкция имеют три измерения. При этом часто одно или два измерения отличаются от остальных по

ТКП 45-4.04-149-2009 - Системы электрооборудования жилых и общественных зданий

ТКП 45-4.04-149-2009 - Системы электрооборудования жилых и общественных зданийНастоящий технический кодекс распространяется на проектирование систем электрооборудования зданий и помещений

Инженерный калькулятор 2.1

Инженерный калькулятор 2.1Программа позволяет рассчитывать математические выражения, составленные из констант, знаков арифметических операций, функций и скобок. Возможно вычисление с использованием
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Популярные новости