Тақырыбы: Сандық кедергі өлшеуіш аспабын әзірлеу



Дата10.10.2022
өлшемі389,37 Kb.
#152360
Байланысты:
ЦИиИУ Рымкул Б





Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті
Кафедра: __________АТҚ_______________

КУРСТЫҚ

ЖҰМЫС


Пәні: Цифрлық және зияткерлік өлшеуіш құралдар

(пәннің атауы)



Тақырыбы: Сандық кедергі өлшеуіш аспабын әзірлеу





Қабылдаған:
Какимова К.Ш.

(баға)

(аты-жөні)

(қолы) (мерзімі)

Комиссия мүшелері:
____________________
(қолы) (аты-жөні)
____________________
(қолы) (аты-жөні)

Орындаған:
Рымқұл Б. Н.



(сынақ кітапшасының шифры )



Қарағанды 2021



Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі
Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті

Факультет_____АТ______ «Бекітемін»


Кафедра______АТҚ_____ Каф. мең._____________
(қолы)
«_ 2021 ж.
КУРСТЫҚ ЖҰМЫСҚА ТАПСЫРМА

Пәні_________ Цифрлық және зияткерлік өлшеуіш құралдар_______________


___________________________________________________________________

Студет Рымқұл Бексұлтан Нұрланұлы топ __ПС-18-2 _


Тақырыбы Сандық кедергі өлшеуіш аспабын әзірлеу


___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________
___________________________________________________________________

Бастапқы мәліметтер Сандық кедергі өлшеуіш аспабының техникалық


тапсырманы әзірлеу. Кедергіні өлшеу әдістерімен танысу. Кедергіні басқа
шамаға түрлендіру әдістері. Аспаптың құрылымдық аспабын таңдау.
Принципиалды сұлба элементтерін таңдау және есептеу. Жұмыстың жұмыс
істеу алгоритмі. Метрологиялық қателіктерді есептеу.
Тапсырма берілді «__28___»____ қаңтар_________________ _2021_ж.

Жетекші________Какимова Клара Шамиловна_______ қолы _____________


Студент Рымқұл Б.Н. қолы ______________


Мазмұны

Кіріспе 4


1 Техникалық тапсырма 5
2 Кедергіні өлшеу әдістері 6
2.1 Уақыт интервалына кедергіні түрлендіру әдісі 6
2.2 кедергіні токқа түрлендіру әдістері 7
2.3 Кернеуге кедергіні түрлендіру әдістері 9
2.4 Көпір әдісі 12
3 Құрылымдық сұлбаны таңдау 13
4 Аспапты градуирлеу 14
5 Принципиалды сұлба элементтерін таңдау және есептеу 15
5.1 Тұрақты кернеу күшейткішін таңдау 15
5.2АСТ-ны таңдау 15
5.2 КР572ПВ2 микросхемасының сипаттамалары 16
5.3 Шкаланы теңестіру 19
5.4 Қуат беру блогын есептеу 19
6 Жұмыстың алгоритмі 21
7 Қателіктерді есептеу 24
Қорытынды 26
Қолданылған әдебиеттер тізімі 27

Кіріспе

Өндірістік процестерді автоматтандырудың кең дамуына, осы мақсаттар үшін есептеу машиналарын пайдалануға және эксперименттік зерттеулерді жедел автоматтандыру қажеттілігіне байланысты Өлшеу техникасының алдына міндеттер қойылады, олардың негізгілері болып табылады [2]:
1) уақыт бойынша өзгеретін шамаларды өлшеуге арналған аспаптардың дәлдігін, жылдам әрекет етуін және сезімталдығын арттыру;
2) толық автоматтандыруды жүзеге асыру;
3) тікелей басқару жүйесінде кодталған нысанда өлшеу нәтижелерін беру;
Бұл міндеттерді сандық өлшеуіш техника өлшеуіш технологиялар саласы шешуге арналған.
Тұрақты токқа электр кедергісі резисторлардың негізгі параметрі болып табылады. Ол сондай - ақ көптеген басқа электрорадио тізбек элементтерінің-жалғау сымдарының, коммутациялық құрылғылардың, әртүрлі катушкалар мен орамалардың және т. б. жарамдылығының және жұмыс сапасының маңызды көрсеткіші болып табылады.
Өлшеу қажеттілігі радиотехникалық практикада пайда болатын кедергілердің ықтимал мәндері кең шектерде жатыр - омның мыңдық үлесінен және одан аз (өткізгіштердің кесінділерінің кедергілері, контактілік өтпелер, экрандау, шунттар және т.б.) мың мегге дейін және одан көп (оқшаулаудың кедергілері және конденсаторлардың кемуі, электр оқшаулау материалдарының үстіңгі және көлемді кедергілері және т. б.). Ең жиі орта мәндердің кедергісін өлшеуге тура келеді - шамамен 1 Ом-ден 1 МОм.
Өлшенетін кедергілердің шектеріне байланысты кедергіні өлшегіштер миллиомметрге (төменгі шектегі оныншы үлесте миллиомметрге); омметрлер (төменгі шектегі Ом бірлігінде); килоомметрлер (жоғарғы шектегі 1 Момға жуық); мегаомметрлер (жоғарғы шектегі 1000 Момға дейін); тераомметрлер (жоғарғы шектегі 106 Момға дейін) бөлінеді.
Бұл курстық жобаның мақсаты 200 Ом және 2 Мом шегінде кедергіні өлшейтін Омметрді жобалау болып табылады.

1 Техникалық тапсырма


Курстық жобаны орындау кезінде осындай тапсырмалар орындалады:


1. Сандық омметрдің құрылымдық схемасын әзірлеу:
- диапазоны: 0,1 ... 10 МОм;
- максималды қателігі: ± 1,5%;
2. Аспаптың блоктарына қойылатын талаптарды негіздеу.
3. Бастапқы түрлендіру блогының принципті сұлбасын әзірлеу.

2 Кедергіні өлшеу әдістері


2.1 Уақыт интервалына кедергіні түрлендіру әдісі





2.1-сур – Уақыт интервалына кедергіні түрлендірудің құрылымдық


сұлбасы

Жұмыс істеу принципі:


Бастапқы жағдайда ауыстырып-қосқыш "0" күйіне орналастырылады, конденсатор U0 кернеуіне дейін зарядталады, салыстырмалы құрылғының шығыс сигналы(СУ) нөлдік деңгейге ие. Өлшеудің басталу сигналы (t1 уақыт сәті) ауыстырып қосқышты "1" күйіне ауыстырады, бұл ретте СУ инвертирленбейтін кірісіндегі кернеу уақыттың бірінші сәтінде инвертирленетін кірісіндегі кернеуден асып түседі және СУ шығу сигналы бірлі-жарым деңгейді қабылдайды. Конденсаторды разряд процесінде инвертор емес кірістегі кернеу үздіксіз құлдырайды және ол төмен болған уақытта, (t2) СУ шығыс сигналы бастапқы нөлдік деңгейге қайтарылады.
Нәтижесінде СУ шығуында өлшенетін кедергінің шамасына тура пропорционал ұзақтығы бар сигнал пайда болады.
Түрлендіру теңдеуі:




2.2-сур – Кернеудің уақытқа тәуелділігі

Артықшылықтары [7]:


- шығу шамасы – уақыт – кванттауға ыңғайлы шама;
- өте жоғары дәлдік;
- өлшеудің кең ауқымы;
- жоғарыомды үлгілі резисторлар қажет емес;
Кемшіліктер:
- іс жүзінде белсенді емес кедергілерді өлшеу үшін ғана пайдаланылуы мүмкін;
- кернеуге байланысты кедергілерді өлшеудің мүмкін еместігі (сымсыз резисторлар, диэлектриктер);
-үлкендігі.

2.2 кедергіні токқа түрлендіру әдістері


а)



2.3-сур – Кедергіні токқа түрлендірудің құрылымдық сұлбасы

Жұмыс істеу принципі:


Схемада үлгілік кернеу көзі бар, оның тізбегіне өлшенетін кедергі қосылған. Өлшенетін кедергіге қоса берілген кернеу өлшенетін кедергіге кері пропорционалды ток Ix тізбегін тудырады.
Түрлендіру теңдеуі:

Артықшылықтары:
-қарапайымдылығы;
- жоғары дәлдікті әрі қарай өлшеу;
- үлгілі жоғарыомды резистор қажет емес
Кемшіліктер:
- тізбектегі токтың өлшенетін кедергіден кері тәуелділігі.
б)

2.4-сур – Түрлендірудің құрылымдық сұлбасы


Жұмыс істеу принципі:


Жоғары кернеу көзі тізбекте ток жасайды: R0 ток I0 қосылған кедергісі бар тізбекте, ал Rx-Ix өлшенетін кедергісі бар тізбекте; осы токтардың өлшенетін кедергіге тепе-тең қатынасы.
Түрлендіру теңдеуі:

Артықшылықтары:
-қарапайымдылығы;
Кемшіліктер:
- сызықсыз шкала;
- Жоғары кернеу генераторына қажеттілік;
- шектеулі дәлдік.

2.3 Кернеуге кедергіні түрлендіру әдістері


а) идеалды ток генераторын қолдану



2.5-сур – Кернеуге кедергіні түрлендірудің құрылымдық сұлбасы


Жұмыс істеу принципі:


Сұлба өте үлкен кіріс кедергісі бар үлгілі токтың көзін қамтиды, оның тізбегіне өлшенетін кедергі қосылады. Резистордағы кернеу өлшенетін кедергіге тура пропорционалды.
Түрлендіру теңдеуі:



Кемшіліктер:


- өте үлкен шығыс тогы бар ток көзіне қажеттілік;
- кернеуді келесі түрлендіруде өте үлкен кедергімен күшейткіштің қажеттілігі.
Артықшылықтары:
- үлкен сезімталдық;
-қарапайымдылығы.
б) нақты ток көзін қолдану



2.6-сур – ОУ түрлендіргішінің құрылымдық сұлбасы


Жұмыс істеу принципі:


I0 тогы U0 кернеу көзі арқылы құрылады және U0 / R0 тең, күшейткіштің кіріс кедергісі көп өлшенетін болса, ол іс жүзінде барлық дерлік Rх арқылы өтеді, ал күшейткіштің шығысындағы кернеу өлшенетін кедергіге тепе-тең болады.
Түрлендіру теңдеуі:

Кемшіліктер:
- өте үлкен кіріс кедергісі бар күшейткіштің қажеттілігі;
- төмен сезімталдық;
Артықшылықтары:
- Шығыс кернеуінің өлшенетін кедергіден тікелей тәуелділігі;
-қарапайымдылығы.
в) бөлгіш әдісі (кернеу Rх алынады)



2.7-сур – Кернеу бөлгішінің көмегімен түрлендірудің құрылымдық сұлбасы (кернеу Rх-дан алынады).

Жұмыс істеу принципі:


Rх кедергісімен және R0 >> Rх үлгілі кедергісімен өлшенетін бөлгіштің кіруіне U0 тұрақтандырылған тұрақты кернеу беріледі; rх резисторынан өлшенетін кедергіге пропорционалды кернеу алынады.
Түрлендіру теңдеуі:

Артықшылықтары:
-қарапайымдылығы
Кемшіліктер:
- өлшенгеннен үлкен шамадағы жоғарыомдық кедергіге қажеттілік;
- кернеуді одан әрі түрлендіруде өте үлкен кіріс кедергісі бар күшейткішке қажеттілік.
г) бөлгіш әдісі (кернеу R0-ден алынады)



2.8-сур – Кернеу бөлгішінің көмегімен түрлендірудің құрылымдық сұлбасы(кернеу R0-ден алынады).


Жұмыс істеу принципі:


Өлшенетін кедергіге пропорционалды кернеу R0 << Rх үлгілі кедергіден алынып тасталатынына (в) ұқсас.
Түрлендіру теңдеуі:

Артықшылықтары:
- жоғарыомды үлгілі кедергіге қажеттілік жоқ;
-қарапайымдылығы
Кемшіліктер:
- кернеуді одан әрі өлшеудің шағын дәлдігі;
- кернеудің өлшенетін кедергіден кері тәуелділігі

2.4 Көпір әдісі


Жұмыс істеу принципі:
R1/R2 арақатынасын және R3 кедергісін өзгерту жолымен нуль-индикатор тізбегінде токтың болмауымен анықталатын тепе-теңдікке жетеді. Бұл ретте өлшеу нәтижесі R1/R2 және R3 кедергісінің мәндері бойынша анықталады.



2.9-сур – Көпірдің құрылымдық сұлбасы


Тепе-теңдік шарты:



Артықшылықтары:
- үлкен дәлдік;
-жоғары сезімталдық;
Кемшіліктер:
- жоғарыомды үлгілі шараларға қажеттілік;
-үлкендік.
3 Құрылымдық сұлбаны таңдау

Омметрдің құрылымдық сұлбасы 3.1-суретте көрсетілген [Қосымша 1].





3.1-сур – Омметрдің құрылымдық сұлбасы


Uкөз - үлгілік кернеу көзі;


ОК - Операциялық күшейткіш;
АСТ - Аналогты-сандық түрлендіргіш.
И - Индикатор.

Түрлендіру теңдеуі [4]:


Nx =U0 KК KАСТ

Таңдалған құрылымдық схема, оның кемшіліктеріне қарамастан, шығыс кернеуінің өлшенетін кедергіден тікелей тәуелділігін алуға мүмкіндік береді және іске асыру оңай. Үлкен кіріс кедергісі және аз сезімталдығы бар күшейткіштің қажеттілігі сияқты кемшіліктер түзетуге болады. Мұндай схеманың көмегімен өлшеу қателігі жеткілікті төмен аспапты жобалауға болады.


АСТ функциясын 3 сыртқы резисторларды және 4 сыртқы конденсаторларды қосқан кезде, екі интегралдау принципі бойынша нөлді автоматты түзетумен және кіріс сигналының полярлығын автоматты анықтаумен жұмыс істейтін КР572ПВ2 микросхемасы орындайды. АСТ ±199,9 мВ және ±1,999 в екі шектерде жұмыс істей алады.
4 Аспапты градуирлеу

АСТ ±199,9 мВ шегінде аламыз, АСТ тірек кернеуі 0,1 В тең болады. Түрлендірудің теңдеуін құрайық және осы деректерге сәйкес құралды градуирлейміз.


Түрлендіру теңдеуі:

Nx = U0 KК KАСТ,


мұндағы: U0=1В, КУ= = ,


2 МОм өлшем шегі үшін шкаланы градуирлейік:


Nx = U0* * =2000


R0 анықтайық:





0,1 МОм өлшем шегі үшін шкаланы градуирлейік:


Nx = U0* * =2000


R0 анықтайық:





5 Принципиалды сұлба элементтерін таңдау және есептеу


5.1 Тұрақты кернеу күшейткішін таңдау


Анықтамалықтан қойылған шарттарды, үлкен кіріс кедергісін және аз ңөлдік дрейфін барынша қанағаттандыратын операциялық күшейткішті таңдаймыз. Бұл шарттарды LMH6657 қанағаттандырады [11].


Техникалық сипаттамалары:
Электр параметрлері
Қуат көзінің кернеуі 5 В ± 10%
6 мА тұтыну тогы
Күшейту коэффициенті > 30 000 (50 000)*
Ығысу кернеуінің температуралық дрейфі + 50 мкВ/°С
Шу кернеуі < 11пВ
Пайдаланудың шекті рұқсат етілген режимдері
Қуат кернеуі 3..., 12 В
Кіріс кернеуі ±5 В
Синфазалық кіріс кернеуі +5 В
Ең аз жүктеме кедергісі 2 кОм
Омметрдің әрекет ету принципі суретте көрсетілген құрылымдық схеманы түсіндіреді. Омметр ОК операциялық күшейткішінен, тірек кернеуінің көзінен; үлгілі R1, R2 резисторынан және АСТ-тан тұрады. Өлшенетін кедергі Rx қысқыштарына қосылады.
Uon тіркелген кернеу кезінде R1 және R2 мәліметтерінің өзгеруімен өлшеу шектерінің әр түрлі мәндерін алуға болады. Бірақ бұл ретте мыналарды ескеру қажет: біріншіден, Uшығ ОК мен АСТ максималды шығу кернеуінен артық болмауы тиіс.
Аспапта нөлді автоматты түрде орнату АСТ қамтамасыз етеді, Кіріс қысқыштарының тұйықталуында қиғаш (RX=Q) ОУ шығысындағы кернеу дәл Uon тең болады және АСТ арқылы ток болмайды. Калибрлеу Р1 қосалқы резисторының көмегімен жүзеге асырылады.

5.2 АСТ-ны таңдау


Жылдам әрекет ететін АСТ цифрлық деректер ағынының жылдамдығын айтарлықтай арттыра отырып, қазіргі заманғы сымсыз байланыс жүйелерінің негізінде жатыр. "Баяу" және "жылдам" кіру сигналдарына арналған осы бұйымдардың көптеген түрлері бар. Мысалы, транзистордың жұмыс режимін электрондық схемада реттеуге мүмкіндік беретін тұрақты кернеуді өлшеу "баяу" процестерге жатады.


Демек, бұл жағдайда АСТ-дан ерекше жылдамдық талап етілмейді. Тұрақты кернеуді өлшеу процесі үшін интегралдаушы АСТ деп аталады. Олардың артықшылықтары-қажетті дәл компоненттердің ең аз саны, жоғары кедергі тұрақтылығы, өте кіші сызықсыз және салыстырмалы төмен құны. АСТ-ның осы қасиеттері өлшеуіш құралдар мен жоғары емес тез әрекет ету жүйелерін құру үшін оларды кеңінен қолдануды анықтады.
Интегралдаушы АСТ, әдетте, екі түрлендіргіштен тұрады: кернеуді немесе токты жиілікке немесе импульс ұзақтығына түрлендіргіш. Бұл жағдайда екінші түрлендіргіш жиілікті немесе ұзақтығын кодқа түрлендіру үшін қызмет етеді. Бұл жағдайда белгілі уақыт аралығында өлшенетін жиілік импульстерін есептеудің стандартты рәсімін жүргізеді.
Сондықтан интегралдаушы АСТ негізгі сипаттамалары ПНЧ сапасымен анықталады (кернеу - жиілік түрлендіргіші). Әдетте екі активті интегралдау принципін қолданады. Түрлендіру циклінің бірінші тактінде интегралдау жүзеге асырылады, яғни интегралды кейбір кіріс сигналынан жинақтау. Екінші тактіде деинтегрирлеу жүзеге асырылады, яғни интегратордың кіруіне басқа кіріс сигналын беру арқылы алдын ала жинақталған интегралды оқу. Сур.1 интегратор шығысындағы кернеудің өзгеру диаграммасы ұсынылған.



5.1-сур – Интегратор шығысындағы кернеудің өзгеру диаграммасы


Т1 ұзақтығымен бірінші тактіде көріп отырғанымыздай, кернеу Uм шамасына жетеді. Екіншіден, ол Uм-ден бастапқы деңгейге дейін өзгереді, бұл жағдайда нөлге тең. Жинақталу интегратордың кіруіне Uвх=U1 берген кезде, ал оқу (Т2) - Uвх=U2 берген кезде болады деп айтуға болады.


Осылайша, U1 және U2 әртүрлі полярлыққа ие, ал тактілер ұзақтығы арақатынасымен анықталады:
Т2 / Т1 = - U1 / U2.
Егер Т1 циклының ұзақтығы қатаң тұрақты болса, онда такт ұзақтығының айырмасы (Т1-Т2) өлшенетін uвх кернеуіне пропорционалды өзгереді. Бұл принцип КР572ПВ2 типті АСТ жұмыс істеу негізінде жатыр.

5.3 КР572ПВ2 микросхеманың сипаттамалары



5.2-сур – АСТ-ның функционалды электрлік сұлбасы


КР572ПВ2 микросхемасы. Ол екі интегралдаумен, нөлді автоматты түрде түзетумен және кіріс сигналының полярлығын анықтаумен бірізді есеп принципі бойынша жұмыс істейтін 3,5 ондық разрядтағы түрлендіргіш болып табылады. Микросхема кіріс сигналын ±1,999 В және ± 199,9 мВ дейін өлшейтін сандық вольтметрдің электрондық бөлігі болып табылады. Сандық ақпарат АЛС324Б LED индикаторында көрсетіледі. Түрлендіргіштің АЖ-мен бірге жұмыс істеуі үшін тек сыртқы конденсаторлар, резисторлар және қорек көздері пайдаланылады. Қосу схемасы суретте көрсетілген.



5.3-сурет – АСТ-ны қосу

ИС КР572ПВ2 шықпаларының тағайындалуы:


1 – Uқк1 қуат кернеуі; 2 - D1 сандық шығыс;
3 - C1 сандық шығысы; 4 - B1 сандық шығысы;
5 - сандық шығыс a1; 6 - сандық шығыс f1;
7 - g1 сандық шығысы; 8 - C1 сандық шығысы;
9 - d10 сандық шығыс; 10 - C10 сандық шығыс ;
11 - сандық шығыс b10; 12 - сандық шығыс А10;
13 - сандық шығыс f10; 14 - сандық шығыс е10;
15 - сандық шығыс d100; 16 - сандық шығыс b100;
17 - сандық шығыс f100; 18 - сандық шығыс e100;
19 - bc1000 сандық шығысы; 20 - G1000 сандық шығысы;
21 - жалпы; 22 - сандық шығу g100;
23 - сандық шығыс а100; 24 - сандық шығыс С100;
25 - сандық шығыс g10; 26 - Uқк қоректену кернеуі;
27 - интегратор конденсаторы; 28 - интегратор резисторы;
29 - автокоррекция конденсаторы; 30 - аналогты кіріс Uкір (—)
31 - аналогтық кіріс Uкір (+); 32 - жалпы аналогтық шығыс;
33 - тіректік конденсатор; 34 - тіректік конденсатор;
35 - тірек кернеуі (—); 36 - тірек кернеуі (+);
37 - бақылау кірісі; 38 - ТИ генераторының конденсаторы;
39 - ТИ генераторының резисторы; 40 - ТИ генераторы.
Түрлендіргіштің негізгі параметрлері:
Uқк1=5В, Uқк2= - 5B ±1 Б. МР (КР572ПВ2А), ±3 б. МР (Б), ±5 б. МР (В)); F = 50 кГц кезінде түрлендіру циклінің уақыты 300 мс тең; 20 МОм кіріс кедергісі; I= l,8 мA.
Микросхемада дифференциалды кірісі және синфазалық сигналдың әлсіреуінің жоғары дәрежесі бар (Кос.сф=100 дБ), соған байланысты бұл түрлендіргішті қатты кедергілер жағдайында пайдалануға мүмкіндік береді. Түрлендіргіш автономды көзбен қоректене алады. Микросхемада ішкі және сыртқы тактілік генераторларды пайдалану көзделген. Бірінші жағдайда жиілік С1 конденсаторымен реттеледі, оның сыйымдылығы C1=R1 -0,45/fт шартынан таңдалады. Fт тұрақтылығын арттыру үшін 39 және 40 қорытындылар арасында қосылатын кварц резонатор қолдануға болады (R1 және С1 элементтері бұл жағдайда қолданылмайды). Р1 сыртқы генератормен жұмыс істеу кезінде оны 40 шығысқа қосады (38 және 39 шықпалар пайдаланылмайды). Түрлендіргішпен жұмыс істеу кезінде ИС К5721 үшін сияқты кернеу беру және қорғау ережелерін сақтау керек. АСТ жұмысының дәлдігі мен дұрыстығы көп жағдайда аспалы элементтерді монтаждаудың паразиттік сыйымдылығына байланысты.
Омметрдің принципиалды сұлбасы 1 Қосымшада келтірілген.

5.4 Шкала теңестіру


Принциптік сұлба бойынша шкаланы теңестіру:


Nx = U0* *

±0.5% рұқсатымен Е24 қатарынан С5-53Г резисторларды таңдаймыз:


R1=2 MОм; R2=20 КОм;
рұқсаты ±5%
R3=47 кОм; R4=100 кОм; R5=15 кОм;
Рұқсаты ±20%
R6=1MОм;
және баптаушы резистор trimmer 3296 – 10Ком
рұқсаты ±5% Е24 қатарынан КМ-5а конденсаторларды аламыз:
С1=220 пФ / 50В; С2=470 пФ / 50В; С3=100 пФ / 50В; С4=100 рФ / 50В; С5=10 пФ / 50В; С6=4700 мкФ / 50В; С7=330 пФ / 50В; С8=100 пФ / 50В

5.5 Қуат блогын есептеу


Uкөз = 9В операционды күшейткішке LMH6657 беріледі. Бөлгіштің кірісіне де 9 В беріледі.


Барлық аспаптың тұтынылатын қуатын есептейміз. Әрбір көз бойынша қуат қосылады және тұрақтандырғыштың Ржүк (Рж) алынады:
Pтұт = Pн = I1U1+I2U2 = 9В*6мА + 9В*2,5мА = 69мВт

Берілген: Рж= 70 мВт, U1 = U2 = 9 В, U1 = 220 В.


Рг есептейік:
Pг = 1.6Pж = 1,6*0,07 Вт = 0,112 Вт = 112 мВт
Диодты көпір 2-кестеде келтірілген параметрлермен Д220 диодтарынан тұрады.

5.4-кесте



Iпр.max , А

Iобр.max , мкА

Uпр.max, В

T, 0C

0,02

2

50

-60 .. +85

Сүзгі ретінде К50-6 1000мкФx25В конденсаторларды қолданамыз.



5.5-сурет – Қорек блогының принциптік сұлбасы

Осы параметрлермен КР142ЕН8Г стабилизаторды қабылдайық:


Uвых = 9 ± 0.1 В
Uвх max = 30 В
Iн max = 1 А
Жоғарыда келтірілген стабилизатор 9В бір полярлы қоректенуі бар микросхеманы қоректендіру үшін қажет.
Pг = Q0Qc,мұндағы Q0 ≈Qс= =0,33 см2
Жалпы қуаты бойынша Ш-бейнелі өзекшені таңдаймыз.
Qс=
Егер с = 0,6 мм және d = 0,55 мм болса, онда Qс = 0,33 см2
Демек Q0 = = 0,34 см2
Бірінші және екінші орамдардың токтарын есептейміз:

Бірінші және екінші орамдар үшін орамдардың санын есептейміз:

Бірінші және екінші орамды сымдардың диаметрін есептейміз:

6 Жұмыстың жұмыс істеу алгоритмі




1 блок. Бұл жағдайда B және С арналары шықпаға жұмыс істейтін, ал А арнасы енгізуде жұмыс істейтін нөлдік жұмыс режиміне сәйкес келетін сан жүктеледі.


2 блок. RG тіркеліміне сегізразрядты Сан жазылады, және де нөлдік, бірінші және екінші биттер реледі, ал төртінші және бесінші — қалқымалы нүктені басқарады.
3 блок. AG3 портына өлшенетін кедергі және семисегментті индикаторлардағы нүкте арқылы ток беретін RG тіркелімінің мазмұны шығарылады.
4 блок. Кедергідегі кернеу мәні тексеріледі. Егер ол АСТ өлшеу шегінен аспайтын болса, онда келесі блок 7 орындалады. Әйтпесе 5-блок орындалады.
5 блок. Егер кедергі 10 МОм көп болса, онда 10 блогына өту жүзеге асырылады. Әйтпесе 6 блогы орындалады.
6 блок. RG тіркелімінің мазмұны оңға жылжиды, сол арқылы өлшенетін резистормен тізбектелген кедергі артады, қалқымалы нүкте басқа индикаторға ауысады.
7 блок. Өлшенетін кедергіге пропорционалды АСТ шығысындағы екілік сан онға көбейтіледі, осылайша HL регистрлік жұбына екілік кодта өлшенетін резистордың кедергісінің мәні жазылады.
8 блок. Өлшенетін резистордың кедергі мәнін екілік кодтан екілік-ондық Регистр жұбының ішіндегісіне аудару үшін HL декементтеледі, ал бірліктер саны инкременттеледі. Егер бірлік саны 9-дан артық болса, онда бірлік есептегіші оралады, ал ондық есептегіші инкременттеледі. Ондықтар саны 9-дан асқан кезде ондықтар есептегіші нөлге оралады, ал жүздік санауышы инкременттеледі және т.б. Осылайша, резистордың кедергісі есептеледі, нәтиже BC регистрлік жұбына жазылады.
9 блок. Резистордың табылған кедергісінің мәні RG регистрінен AG1-AG2 порттарына төрт семисегментті индикаторға шығарылады.
10 блок. Тұрақтандырғыштың қоректендіргіш кернеуі жерге реленің көмегімен тұйықталады. Осыдан кейін бағдарлама өз жұмысын аяқтайды.
7 Қателіктерді есептеу

Аспаптың дәлдік класын есептеу


Қателіктерді талдау және оларды блоктар бойынша бөлу үшін дискреттілік қателігін анықтау қажет:


.
Дискреттік деңгейлер саны осыған тең болады:


, (7.1)
Мұндағы .
Осылайша, анықтау үшін алдымен бағалау қажет, ол үшін осы теңдік орындалады:


, (7.2)

мұндағы – аддитивті қателікті құраушы саны;


– аддитивті қателіктің құрамдас мәні.
Өрнекті (7.1) келесідей түрлендіруге болады:
. (7.3)


біле отырып және деген болжам жасап, (7.1) өрнегі бойынша дискреттілік деңгейінің санын бағалауға болады:
.
Алынған мән дискреттілік деңгейінің ең аз саны болып табылады. Дискреттік деңгейлер санының нақты мәнін есептеу үшін өрнекті қолданамыз:


,

мұндағы – фазалық жылжудың номиналды мәні ( );


– бүтін сан.
Демек .
Дискреттілік қателігін анықтаймыз:
.
Операциялық күшейткіште нөлдің дрейфі аз болғандықтан, оларды елемеуге болады:





Әзірленген омметрдің дәлдік класы – 1,5. Тапсырманың талабы орындалды.


Қорытынды


Бұл курстық жобада цифрлық омметрді құрудың бір нұсқасы қарастырылған. Бұл әдіс тұрақты немесе айнымалы токтың өлшеу көпірлерін пайдалануды көздейді.


Тұрақты токта көпірлік әдісті техникалық іске асыру кедергіні өлшеуге арналған тұрақты токтың өлшеу көпірлері түрінде жүзеге асырылады. Көпірлік әдістің артықшылықтарына жоғары дәлдік, кең диапазон, өлшеу қателігінің қорек көзінің тұрақсыздығынан елеусіз тәуелділігі жатады. Көпірлік әдістердің кемшіліктеріне көпір схемасының жекелеген элементтерінің индуктивтік және сыйымдылық байланыстарын өлшеу нәтижелеріне әсерін жатқызуға болады.

Қолданылған әдебиеттер тізімі


1. Долгоносов В.Н.Өлшемдерді математикалық өңдеу: оқу құралы / В. Н. Долгоносов, О. В. Старостина; - Қарағанды :ҚарМТУ, 2011. - 108 б. : сурет. - (Рейтинг). - ISBN 978-601-296-195-9


2. Ермағанбетов, Қ. Электртехника және электроника негіздері: оқулық жоғары оқу орындарының студенттеріне арналған / Қ. Ермағанбетов ; Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі. - Алматы : Дәуір, 2012. - 591 бет. - (ҚР Жоғары оқу орындарының қауымдастығы). - ISBN 978-601-217-370-3
3. Электрлік және электрлік емес шамаларды түрлендіргіштер [Текст]: оқу құралы студенттеріне арналған / В. В. Юрченко [и др.] ; Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі, Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті, "Өлшеуіш техника және аспап жасау" кафедрасы. - Қарағанды : ҚарМТУ, 2016. - 73 бет. - (Рейтинг). - ISBN 978-601-315-070-3
4. Юрченко, В. В. Өлшеуіш сигналдарды түрлендіру: оқу құралы 5В071600 «Приборлар жасау» мамандығының студенттеріне арналған / В. В. Юрченко, Г. Х. Есенбаев, Д. У. Капжаппарова ; Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі, Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті. «Өлшеуіш техника және аспап жасау» кафедрасы. - Қарағанды : ҚарМТУ, 2017. - 96 бет. - (Рейтинг). - ISBN 978-601-315-428-2
5. Юрченко, В. В. Өлшеуіш сигналдарды түрлендіру : оқу құралы 5В071600 «Приборлар жасау» мамандығының студенттеріне арналған / В. В. Юрченко, Г. Х. Есенбаев, Д. У. Капжаппарова ; Қазақстан Республикасының білім және ғылым министрлігі, Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті. «Өлшеуіш техника және аспап жасау» кафедрасы. - Қарағанды : ҚарМТУ, 2017. - 96 бет. - (Рейтинг). - ISBN 978-601-315-428-2
6. Юрченко, В. В. Өлшеу әдістері мен құрылғылар. Аналогтық өлшеу приборларымен электр шамаларын өлшеу: оқу құралы 5В05071600 Аспалар жасау мамандығында оқитын студенттерге арналған / В. В. Юрченко, С. Т. Алимбаев ; Қазақстан Республикасы Білім және ғылым министрлігі, Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті. - Қарағанды : ҚарМТУ, 2011. - 82 б. - (Рейтинг). - ISBN 978-601-296-007-5
7. Аналогтық өлшеуіш құрылғылар: "Ақпараттық-өлшеуіш техника және технологиялар" мамандығының студенттеріне арналған курстық жобалау бойынша оқу құралы/ құраст. Д. Миляев, В. – Томск: ТПУ, 2018.
8. Долгоносов В.Н.Өлшемдерді математикалық өңдеу: оқу құралы / В. Н. Долгоносов, О. В. Старостина; - Қарағанды :ҚарМТУ, 2011. - 108 б. : сурет. - (Рейтинг). - ISBN 978-601-296-195-9
9. Электр тізбектерінің теориясы 2: 050719 - Радиотехника,электроника және телекоммуникация, 050704 - Есептеу техникасы және бағдарламаны қамтамасыз ету, 050703 - Ақпараттандыру жүйелері мамандықтарының студенттеріне арналған дәрістер жинағы / Коммерциялық емес акционерлік қоғамы, Алматы энергетика және байланыс институты, Электротехниканың теориялық негіздері кафедрасы ; құраст.: З. И. Жолдыбаева, Т. И. Коровченко, Б. Оңғар. - Алматы : АЭжБИ, 2009. - 52 бет
10. Электрлік және электрлік емес шамаларды түрлендіргіштер [Текст]: оқу құралы студенттеріне арналған / В. В. Юрченко [и др.] ; Қазақстан Республикасы білім және ғылым министрлігі, Қарағанды мемлекеттік техникалық университеті, "Өлшеуіш техника және аспап жасау" кафедрасы. - Қарағанды : ҚарМТУ, 2016. - 73 бет. - (Рейтинг). - ISBN 978-601-315-070-3
11. LMH6657 Datasheet [Электронный ресурс]. URL-http://www.ti.com/lit/ds/snosa35g/snosa35g.pdf?ts=1588098744925.

Қосымша 1






Достарыңызбен бөлісу:




©engime.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет