Расчет УВХ

3.2 Расчет УВХ

Схема устройства выборки хранения изображена на рисунке 3.1

Рисунок 3.1 – Схема электрическая УВХ.

Расчет данного узла производим по следующей методике.

Ёмкость времязадающего конденсатора вычисляется по формуле (3.1)

(3.1)

=F

Номинал резистора R28 можно вычислить по формуле (3.2)

(3.2)

Ω

Величины резисторов R27, R30 необходимы для согласования входных и выходных сопротивлений. R27 выбирается равным сопротивлению выхода ФНЧ. R30 рассчитывается по формуле (3.3).

(3.3)

(3.4)

R_выхОУ =  =10³ Ω

R30 =  =Ω

Величины всех сопротивлений выбираем из ряда номиналов Е24.

Напряжения источников +U, –U зависят от типа ОУ (от напряжения питания).

3.4 Расчет ФНЧ

Схема фильтра низких частот изображена на рисунке 3.3

Рисунок 3.3 – Схема электрическая ФНЧ (фильтр Баттерворта II порядка).

Расчет данного узла производим по следующей методике.

Найдем ω по формуле (3.10).

(3.10)

Значение f _гр находим по формуле (3.11).

(3.11)

Добротность фильтра рассчитывается по формуле (3.12).

(3.12)

Величина резистора R3 равна R2.

Данный фильтр имеет передаточную характеристику приведенную в (3.13)

(3.13)

Зададимся номиналами резисторов R1 и R2.

R1 = 55 kΩ ;

R2 = 4 kΩ;

Рассчитаем номинал Сl1 по формуле (3.14).

(3.14)

Номинал С2 находим по формуле (3.15).

(3.15)

Величины номиналов всех сопротивлений и емкостей выбираем из ряда Е24.

3.5  Расчет СУ

Схема согласующего устройства изображена на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 – Схема электрическая СУ

Расчет данного узла производим по следующей методике.

Каскад на операционном усилителе Х3 служит для подавления синфазной составляющей. У него единичный коэффициент усиления поэтому резисторы R5, R6, R7, R8 равны между собой и имеют номинал 1.5 kΩ Каскады на ОУ Х1 и Х2 должны иметь одинаковые характеристики усиления, чтобы не вносить погрешность. Резистор R3 подстроечный для лучшей настройки данного каскада.

Оба усилителя собраны по не инвертирующей схеме, и коэффициент усиления можно рассчитать по формуле (3.11). Резисторы R1 и R4 должны быть равны между собой. Величину K_U можно найти, как говорилось выше из соотношения величины сигнала датчика и шкалы АЦП (3.12).

(3.11)

(3.12)

Зная, коэффициент усиления K_U и задавшись R33 = 10 kΩ можно рассчитать сумму R32 и R31.

При данной величине данной суммы выбираем номиналы R2 и R3 из ряда Е24 и соответственно равные 470 kΩ и 60 kΩ (подстроечный).