3. РОЗРАХУНКИ, ЩО ПІДТВЕРДЖУЮТЬ ПРАЦЕЗДАТНІСТЬ ПРИСТРОЮ
3.1 Вибір номіналу обмежуючого резистора
Світлодіоди загального призначення (для індикації) задовільно працюють при струмах від 3 мА до 20 мА. Вихідна напруга Uс супервізора МАХ811 становить 0,4 В при вихідному струмі 3,2 мА.
Для розрахунку обмежуючого резистора розглянемо фрагмент принципової схеми пристрою, на якому зображено супервізор DD6, світлодіод VD1 і резистор R10, що розраховується (рис. 3.1).
Рисунок 3.1 – Підключення світлодіода до супервізора
Типове значення напруги на світлодіоді, що горить, дорівнює 1,5 В. Тоді падіння напруги на обмежуючому резисторі UR10 складе
,
В
при мінімальному струмі I = 5 мА. Номінал резистора визначається за законом Ома:
, Ом.
Найближчий номінал зі стандартного ряду Е24 складає 620 Ом.
3.2 Розрахунок резистора підствітки РК дисплею
Розрахуємо резистор підсвітки РК дисплею R14 (рис. 3.2).
Рисунок 3.2 – Включення підсвітки РК дисплею
Згідно з довідниковими даними підсвітка РК дисплею ВС2004В1 для задовільної роботи потребує струм 100 мА. При цьому падіння напруги на світлодіодах підсвітки Uп дорівнює 4,2 В.
В проектованому пристрої живлення підсвітки здійснюється безпосередньо від блоку з 4 батарейок, загальна напруга Uживл яких становить 6 В. Тоді падіння напруги на обмежуючому резисторі UR14 складе
,
В.
Отже, за законом Ома:
, Ом.
Номінал зі стандартного ряду Е24 складає 18 Ом.
3.3 Розрахунок дільника напруги
Розрахуємо дільник напруги, за допомогою якого формується еталонна напруга на вхід "-" компаратора (рис. 3.3).
Рисунок 3.3 – Дільник напруги
На дільник R8R9 подається напруга Uживл = 3,3 В. Максимальний вхідний струм Івх компаратора становить 1 нА.
Щоб запобігти впливу вхідного струму компаратора на джерело еталонної напруги, в якості якої виступає дільник, необхідно, щоб струм дільника значно перевищував вхідний струм компаратора.
Приймемо струм дільника Ід = 1 мА. Тоді сумарний опір резисторів R8 та R9 становить
,
кОм.
Згідно з рис. 2.2 визначення САТ і ДАТ здійснються тоді, коли значення напруги Uе з виходу ФВЧ перевищує 1,5 В. Отже, за законом Ома опір резистора R9
, кОм.
Тоді опір резистора R8 становить кОм.
Номінал зі стандартного ряду Е24 складає 1,8 кОм для резистора R8 і 1,5 кОм для резистора R9.
ЛІТЕРАТУРА
1. Медицинские приборы. Разработка и применение. / Ред. Л.Г. Меркурьева, С.В. Ревенко. – М.: Медицинская книга, 2004. – 720с.
2. Спектрально-статистический подход к бесконтактному измерению температуры. / Б. П. Ионов, А. Б. Ионов. Датчики и системы. Номер 2, 2009.
3. http://www.monitorad.ru/index.aspx?pg=3. Методы измерения артериального давления.
4. http://invent-systems.narod.ru/DS18B20.htm. DS18B20 русское описание работы с датчиком температуры.
5. Како Н., Яманэ Я. Датчики и микро-ЭВМ: Пер. с япон. – Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1986. – 120 с. (6)
6. http://autexspb.da.ru. Методы практического конструирования при нормировании сигналов c датчиков.
7. http://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/310104/FREESCALE/MPXV5050.
html. Datasheet. MPXV5050 – Integrated Silicon Pressure Sensor On-Chip Signal Conditioned, Temperature Compensated and Calibrated - Freescale Semiconductor, Inc.8. Медицинская электронная аппаратура для здравоохранения: Пер. с англ. / Л. Кромвелл, М. Ардитти; Пер. под ред. Р.И. Утямышева. – М.: Радио и связь, 1981. – 344 с.
ДОДАТКИ
Додаток А
ТЕХНІЧНЕ ЗАВДАННЯ
на курсовий проект на тему
"ПРИСТРІЙ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ ТЕМПЕРАТУРИ ТА АРТЕРІАЛЬНОГО ТИСКУ"
1 Найменування та область використанняПристрій для вимірювання температури та артеріального тиску
Область використання: медицина, побут.
2 Основа для виконанняРобота проводиться на основі завдання керівника на курсове проектування.
3 Мета та актуальність роботиМетою роботи є розробка пристрою для вимірювання температури та артеріального тиску, функціональної та принципової схем, розрахунок його основних вузлів, оволодіння методикою проектування електронної апаратури та правилами оформлення технічної документації на пристрій, що проектується.
4 Основні технічні характеристики пристрою для вимірювання температури та артеріальног тиску4.1 Діапазон вимірюваних температур -5,5…+125 °С.
4.2 Похибка вимірювання температури – 1%.
4.3 Роздільна здатність датчика температури – 0,05 °С.
4.4 Діапазон вимірюваного тиску 0…50 кПа.
4.5 Похибка вимірювання тиску – 2,5%.
4.6 Живлення – 6 В (4 батарейки по 1,5 В).
4.7 Тип індикатора – символьний рідкокристалічний.
5 Вимоги до технологічності
Пристрій повинен бути виконаний на елементній базі широкого застосування і містити мінімум спеціалізованих елементів. Конструкція пристрою повинна передбачати можливість багатократної заміни елементів і забезпечувати високу механічну міцність друкарського монтажу.
6 Вимоги до рівня уніфікацї
В конструкції, що розробляється, необхідно прагнути максимального використання стандартних компонентів і уніфікованих виробів, а також запозичених складальних одиниць і деталей.
7 Вимоги до безпеки
Відносно безпеки розроблений пристрій повинен відповідати вимогам ГОСТ 12.2.006 і забезпечувати електробезпеку, пожежобезпеку, механічну міцність та інші вимоги при монтажі, експлуатації, обслуговуванні і ремонті.
8 Економічні показники
Пристрій, що розробляється, повинен бути ефективним відносно його виробництва з економічної точки зору. Схемні рішення повинні мати мінімальну вартість реалізації.
9 Стадії та етапи розробки
Розробка виконується в один етап
Додаток Б
Пристрій для вимірювання температури та артеріального тиску
Перелік елементів
Зона | Позиційне позначення | Найменування | Кільк. | Примітка |
Конденсатори К10-17 ОЖО.460.107ТУ | ||||
Конденсатори К50-35 ОЖО.464.214ТУ | ||||
C1 | К10-17 -1 мкФ ±10%-16-В | 1 | ||
C2 | К50-35-4,7 мкФ ±10%-10-В | 1 | ||
C3 | К10-17-2б-Н50-0,01 мкФ±10%-5-В | 1 | ||
С4 | К10-17-2б- М75-470 пФ ±10%-5-В | 1 | ||
C5 | К10-17-2б-Н50-0,1 мкФ±10%-5-В | 1 | ||
С6 | К50-35-47 мкФ ±10%-10-В | 1 | ||
C7 | К10-17-2б-Н50-0,33 мкФ±10%-5-В | 1 | ||
C8 | К10-17-2б-Н50-0,1 мкФ±10%-5-В | 1 | ||
C9 | К50-35-220 мкФ ±10%-10-В | 1 | ||
C10 | К50-35-10 мкФ ±10%-10-В | 1 | ||
C11 | К50-35-33 мкФ ±10%-10-В | 1 | ||
C12…С14 | К10-17 -1 мкФ ±10%-16-В | 3 | ||
C15, С16 | К10-17-2б-Н50-0,1 мкФ±10%-5-В | 2 | ||
C17, С18 | К10-17-2б-П33-15 пФ±10%-5-В | 2 | ||
C19 | К10-17-2б-Н50-0,1 мкФ±10%-5-В | 1 | ||
Мікросхеми | ||||
DA1 | MPXV5050GP | 1 | ||
DA2 | RSO-0505S | 1 | ||
DA3 | LM324ADR2G | 1 | ||
DD1 | C8051F340 | 1 | Silabs | |
DD2 | DS12887A | 1 | Dallas Sem. | |
DD3 | MAX811 | 1 | Maxim | |
DD4 | 1554ЛА3 | 1 | ||
DD5 | BC2004B1 | 1 | Bolymin | |
DD6 | DS1820 | 1 | Dallas Sem. | |
Резистори С2-23 ОЖ0.467.104ТУ | ||||
R1 | C2-23-0,125-24 кОм±5%-А-В-В | 1 | ||
R2 | C2-23-0,125-5,1 кОм±5%-А-В-В | 1 | ||
R3 | C2-23-0,125-10 Ом±5%-А-В-В | 1 | ||
R4 | C2-23-0,125-1 МОм±5%-А-В-В | 1 | ||
R5 | C2-23-0,125-10 кОм±5%-А-В-В | 1 | ||
R6 | C2-23-0,125-150 кОм±5%-А-В-В | 1 | ||
R7 | C2-23-0,125-1 кОм±5%-А-В-В | 1 | ||
R8 | C2-23-0,125-1,8 кОм±5%-А-В-В | 1 | ||
R9 | C2-23-0,125-1,5 кОм±5%-А-В-В | 1 | ||
R10 | C2-23-0,125- 620 Ом±5%-А-В-В | 1 | ||
R11 | C2-23-0,125-10 кОм±5%-А-В-В | 1 | ||
R12, R13 | C2-23-0,125-1 кОм±5%-А-В-В | 2 | ||
R14 | C2-23-0,125-18 Ом±5%-А-В-В | 1 | ||
Діоди | ||||
VD1 | АЛ307 | 1 | ||
VD2, VD3 | BAT54HT1 | 2 | ||
Транзистори | ||||
VT1, VT2 | MJD122T4 | 2 | ||
Роз’єми | ||||
Х1 | PLS-2 | 1 | ||
X2 | PS-94352-001 | 1 | MOLEX | |
X3, X4 | PLS-2 | 2 | ||
Кварцевий резонатор | ||||
Q1 | MTF 12 МГц | 1 |
... 4. екологію; 5. соціальні аспекти; 6. питання безпеки. 2. Теоретична частина 2.1 Амперметри, міліамперметри, мікроамперметри і гальванометри Амперметри — це прилади для вимірювання електричних струмів. Залежно від величини вимірюваного струму можуть бути дещо відмінними і їхні назви: міліамперметр, мікроамперметр. Міліамперметр має границю вимірювань струму меншу, ніж один ампер, а ...
... й нижче. Ці коливання супроводжуються значним потовиділенням і спостерігаються при сепсисі. Хвилеподібна гарячка. Спостерігається хвилеподібна зміна температури – тривалі періоди підвищення температури змінюються періодами нормальної температури тіла. Гарячка неправильного типу. Добові коливання різнорідні, різної тривалості. Спостерігається при ревматизмі, дизентерії, грипі, сепсис. Гарячка ...
... ї зони та обмеження доступу до неї людей. На підприємстві згідно з вимогами законодавчих та інших нормативно-правових актів з питань захисту населення і територій від надзвичайних ситуацій та охорони праці повинні бути розроблені і затверджені роботодавцем: - план попередження надзвичайних ситуацій, у якому визначаються можливі аварії та інші надзвичайні ситуації техногенного та природного ...
... можна залишати без догляду, доки її не огляне лікар, оскільки у неї не виключається розвиток негативних процесів, які можуть призвести навіть до зупинки серця. Тема – 2.1.10. Правові основи безпеки життєдіяльності Становлення суверенної України повинно супроводжуватися створенням безпечного стану довкілля, виробництва, побутових умов для життєдіяльності людини. Основне місце в цьому процесі ...
0 комментариев