Навигация
Цифрові вимірювачі температури
30581
знак
3
таблицы
15
изображений
1.7 Цифрові вимірювачі температури
Загальні особливості побудови цифрових вимірювачів температури (ЦВТ) зв`язані з низьким рівнем сигналів первинних вимірювальних перетворювачів, високим рівнем завад нормального та спільного видів (як правило, співвимірним з корисним сигналом), необхідністю лінеаризації загальної функції перетворення, забезпеченням високої часової стабільності та малих змін їх показів у широкому діапазоні зміни температури довкілля. Спеціальні вимоги випливають з особливостей використання первинних вимірювальних перетворювачів: необхідність компенсації впливу зміни температури вільних кінців термоелектричних перетворювачів, суттєве зменшення похибок від перегріву терморезистивних перетворювачів вимірювальним струмом, забезпечення інваріантності результату вимірювання до значення вимірювального струму, а також опорів з`єднувальних ліній. Для врахування вказаних особливостей ЦВТ виконуються з автоматичною корекцією адитивної складової похибки в цифровій частині приладу ата цифровою лінеаризацією загальної функції перетворення. Значного послаблення завад досягають використанням методу АЦП з ваговим двотактним інтегруванням та гальванічним розділенням аналогової та цифрової частини приладів.
В ЦВТ з термоелектричними перетворювачами (рисунок 4) використовуються аналогова схема компенсації впливу зміни температури вільних кінців, а корекція адитивної похибки здійснюється за методом комутаційного інвертування.
Рисунок 4 – Структурна схема ЦВТ з термоелектричними перетворювачами
Аналогова частина ЦВТ містить перемикач полярності П, масштабний підсилювач МП, перетворювач напруги в інтервал часу ПНЧ, блок опорної напруги Е0 та блок керування аналоговою частиною БКА. Ця частина екранована та гальванічно розділена з його цифровою частиною за допомогою блока гальванічного розділення БГР. Цифровачастина складається з блоку керування БК, боку корекції адитивної похибки БКА, блоку цифрової лінеаризації БЦЛ та блоку відображення інформації БВІ.
Код результату вимірювання 
і пропорційний йому показ отримується за два цикли перетворення при протилежних полярностях вхідної напруги 
, яка інвертується перемикачем полярності П,
,
(1.4)
де Т - тривалість часу інтегрування вхідної напруги; 
- опорна частота; 
- коефіцієнт передачі масштабного підсилювача МП; Е0 – опорна напруга АЦП; 
- коефіцієнт перетворення блока цмфрової лінеаризації.
Оскільки скореговане за методом комутаційного інвертування значення адитивної похибки є нехтовно малим (менше ±0,5 мкВ і не перевищує половини одиниці молодшого розряду), то стабільність таких ЦВТ визначається тільки стабільністю їх масштабних елементів. Для сучасної елементної бази нормований час безперервної роботи приладів без підстроювання становить 5000 год (1 календарний рік) у важких промислових умовах.
Рисунок 5 – Структурна схема ЦВТ з терморезистивними перетворювачами
ЦВТ з терморезистивними перетворювачами відрізняються тільки наявністю деяких блоків в аналоговій частині (рисунок 5). В аналоговій частині є такі відсінні блоки: перетворювач напруга-струм ПНС, перетворювач струм-напруга ПСН, суматор СМ, масштабний резистор 
. Терморезистивні перетворювачі можуть під`єднуватись до ЦВТ як чотирипровідною лінією до струмових С1, С2 та потенціальних П1, П2 входів (ключ S - в положенні 1), так і трипровідною (ключ S – в положенні 2). Корекція адитивной похибки здійснюється за методом модуляції вимірювального струму, значення яких встановлюється перетворювачем напруга-струм ПНС.
За умови 
код 
результату вимірювання для чотирипровідної лінії зв`язкувизначатиметься як
, (1.5)
де 
- опір терморезистивного перетворювача при 0 
; 
- коефіцієнт пертворення напуги на струм; 
- відношення опорів терморезистивного перетворювача.
Для трипровідної лінії зв`язку код 
результату вимірювання знаходиться як
, (1.6)
де 
, 
- опори першого та другого струмових дротів; 
- коефіцієнт передачі суматора за середнім входом.
При виконанні коефіцієнта передачі підстроюваним, трудомістка операція підгонки різниці опорів (
, де 
- опір резистора підгонки) замінюється набагато простішою операцією підстроювання 
. Це забезпечує інваріантність результату вимірювання до опорів три провідної лінії зв`язку.
В Україні ЦВТ промислового використання типів А565.А56, ЦР7701 серійно випускаються ВАТ «Мукачівприлад». Вони призначені для роботи із всіма стандартними первинними перетворювачами, їх похибка (0,1…0,2)% в декілька разів менша від похибок цих перетворювачів.
Похожие работы
... поступає на вхід аналогового компаратора, вбудованого в мікропроцесор. Для зв’язку ІВС з ПЕОМ передбачено використання інтерфейсу. 3. Розробка електричної принципової схеми інформаційно-вимірювальної системи тиску газу в газопроводі При розробці принципової схеми спочатку виберемо первинний вимірювальний перетворювач тиску, який безпосередньо перетворюватиме значення тиску, різниці тисків та ...
... Розробка структурної схеми системи вимірювання температури 2.1 Вибір оптимального варіанту структурної схеми В даному пункті курсової роботи розробляється структурна схема інформаційно-вимірювальної системи вимірювання температури. Буде розглянуто три варіанта структурних схем, порівняно їх між собою за шістьма критеріями, коротко охарактеризовано кожну та обрано оптимальну структурну схему ...
... температури, – як в потязі та і за межами вагона, запис, відтворення, зміна та доповнення голосових повідомлень, які в подальшому прослухає користувач системи. Інформаційно-вимірювальна системи для пасажирських вагонів залізничного транспорту живиться напругою живлення 5 В. 2.2 Сенсори ІВС для вимірювання фізичних величин 2.2.1 Датчик температури на базі мікросхеми TMP36 Температура – є ...
... ій. Після цього хост командою встановлює першу доступну конфігурацію, не аналізуючи її призначення. Після цього пристрій вважається сконфігурованим і готовим до роботи. Отримана інформація дозволяє операційній системі ідентифікувати пристрій і завантажити відповідний драйвер. Подальше керування пристроєм передається драйверу. На шині USB використовується пакетна передача інформації. Для обміну ...
0 комментариев