Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Курсовик вар.3

.8.doc
Скачиваний:
22
Добавлен:
17.04.2015
Размер:
556.54 Кб
Скачать

Санкт-Петербургский Государственный

Аграрный Университет

Кафедра информатики и автоматизации сельскохозяйственного производства.

Курсовой проект:

Проектирование преобразователя температура-напряжение с использованием операционных усилителей.

Выполнил:

студент группы 7313

Шувалов Н.А.

Проверил:

Пигарев Л.А.

СПб-Пушкин

2019г.

Содержание:

1.Исходные данные. 3

2.Построение статической характеристики термистора. 4

3.Расчет источника питания преобразователя. 10

4.Расчет источника питания операционных усилителей. 11

7.Спецификация оборудования. 12

8.Список использованной литературы. 13

  1. Исходные данные.

Тип термистора: С621/4,7к/+;

Диапазон измерения температуры: -15..35 °С;

Диапазон выходного напряжения преобразователя: -5..+5 В;

Тип операционного усилителя: КР140УД8.

2.Построение статической характеристики термистора.

Воспользуемся нормализованной R/T-характеристикой термистора, предоставленной фирмой производителем. Т.к. R/T-характеристика приведена относительно температуры 25 °С, то для нахождения значения сопротивления в заданном диапазоне температур необходимо воспользоваться формулой:

где:

– значение сопротивления при температуре ;

– характеристика относительно температуры 25 °С;

– сопротивление при температуре 25 °С.

У термистора С621/4,7к/+ R25 =4,7кОм.

RT / R25

RT

°С

кОм

-15

5,5001

25,85

-10

4,3451

20,422

-5

3,4569

16,247

0

2,7688

13,013

5

2,2321

10,491

10

1,8105

8,509

15

1,4773

6,943

20

1,2122

5,697

25

1

4,7

30

0,82924

3,897

35

0,69105

3,248


R/Tхарактеристика

3. Выбор схемы и расчет преобразователя на основе операционного усилителя КР140УД8.

Выберем схему мостового операционного усилителя:

R4

R7

Uвых

Б

алансировку мостового усилителя будем производить при температуре 0 ОС. Следовательно сопротивление термистора при температуре О °С будет опорным:

При балансировки моста выполняется соотношение :

Найдем, когда мост будет сбалансирован:

;

Рассчитаем коэффициент усиления операционного усилителя

N=Uоу /Uвых м N=5/3=1.6

Для настройки нуля, необходимы сопротивления резисторов

R4 = R5=10кОМ и R7=R6=16 кОМ .

Рассчитаем и постороим:

Результаты вычисления сведем в таблицу:

Т

R

U

U

C

кОм

В

В

-15

25,85

-1,65

-2,64

-10

20,422

-1,11

-1,776

-5

16,247

-0,55

--0,88

0

13,013

0

0

5

10,491

0,54

0,864

10

8,509

1,05

1,68

15

6,943

1,52

2,432

20

5,697

1,96

3,136

25

4,7

2,35

3,76

30

3,897

2,69

4,304

35

3,248

3

4,8

3.Расчет источника питания преобразователя.

Для работы преобразователя необходимо напряжение ±15 В, что бы не использовать еще один блок питания воспользуемся уже существующим двухполярным питанием и повторителем на операционном усилителе.

Схема источника питания преобразователя:

Примем R=10 кОМ, тогда ток протекающий через сопротивление :

Ток мостовой схемы:

Ток операционного усилителя:

I=0,0002А

Ток стабилизатора напряжения:

Ток, потребляемый схемой:

4.Расчет источника питания операционных усилителей.

В качестве источника питания используем мостовую схему двуполярного выпрямителя:

Зная ток, потребляемый схемой I=0,0213А, и напряжение питания стабилизаторов, используем трансформатор ТПП209-127/220-50 с напряжением вторичных обмоток 20 В, тогда после выпрямления напряжение будет равно В.

Конденсаторы С1 и С2 возьмем поляризованные на 25 В емкостью 200 мкФ.

В качестве стабилизаторов напряжения используем интегральные стабилизаторы КРЕН: КР1157ЕН1502 – для стабилизации положительного напряжения +15 В и КР1168ЕН15 для стабилизации отрицательного напряжения –15 В.

Для выпрямления тока понадобятся диоды на напряжение не менее 28B и на ток не менее 0,0213А. Используем диоды КД128А на напряжение 50В и ток 0,1А.

Данные трансформатора:

I2 =0,024А

I1 =0,030/0,017А

Рм =1,65В А

U2 =20В

  1. Спецификация оборудования.

Обозначение на схеме

Название

Тип

Номинал

FU1

Плавкий предохранитель

1 А

TV1

Трансформатор напряжения

ТПП209-127/220-50

VD1

Диод

КД128А

50 В; 0,1 А

VD2

Диод

КД128А

50 В; 0,1 А

VD3

Диод

КД128А

50 В; 0,1 А

VD4

Диод

КД128А

50 В; 0,1 А

C1

Поляризованный конденсатор

КТ729

200 мкФ; 25 В

C2

Поляризованный конденсатор

КТ729

200 мкФ; 25 В

DA1

Стабилизатор напряжения

КР142ЕН6В

+15 В

R1

Резистор

10 кОм

R2

Резистор

10 кОм

R3

Резистор

13 кОм

R4

Резистор

10 кОм

R5

Регулируемый резистор

10 кОм

DA 2

Операционный усилитель

КР140УД8

25000 В/В

DA 3

Операционный усилитель

КР140УД8

25000 В/В

RK1

Термистор дисковый

С621/4,7к/+

  1. Список использованной литературы.

  1. R.F. Coughlin and F.F. Driscoll. “Операционные усилители и линейные интегральные схемы”, Издательство «Мир», Москва, 1979.

  2. И.Н. Сидоров, В.В. Мукосеев, А.А. Христинин. “Малогабаритные трансформаторы и дроссели”, Издательство «Радио и Связь», Москва, 1985.

  3. Библиотека электронных компонентов. Выпуск 5. Термисторы фирмы Siemens и Matsushita. Додека, 1999.