Главная Коллекция "Otherreferats" Производство и технологии Проектирование преобразователя температура-напряжение с использованием операционных усилителей

Проектирование преобразователя температура-напряжение с использованием операционных усилителей

Построение статической характеристики термистора. Выбор схемы и расчет преобразователя на основе операционного усилителя. Расчет источника питания операционных усилителей. Расчет источника питания преобразователя. Электрическая схема преобразователя.

Рубрика Производство и технологии
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 28.10.2017
Размер файла 746,5 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

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

2017г.

Содержание

  • 1. Исходные данные
  • 2. Построение статической характеристики термистора
  • 3. Выбор схемы и расчет преобразователя на основе операционного усилителя
  • 4. Расчет источника питания операционных усилителей
  • 5. Расчет источника питания преобразователя
  • 6. Принципиальная электрическая схема преобразователя
  • 7. Спецификация оборудования
  • Список использованной литературы
  • 1. Исходные данные
  • термистор преобразователь усилитель
  • 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:

(2.1)

где: - значение сопротивления при температуре ;

- характеристика относительно температуры 25 °С;

- сопротивление при температуре 25 °С.

У термистора С621/4,7к/+ R25 =4,7кОм.

R/Tхарактеристика

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

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

Выберем схему мостового операционного усилителя:

Балансировку 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

4. 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:

5. 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

6. 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/+

-

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.

Размещено на Allbest.ru


Подобные документы

  • Расчет параметров тиристорного преобразователя

    Выбор электродвигателя и преобразователя. Определение расчетных параметров силовой цепи. Расчет и построение регулировочных характеристик преобразователя. Статические характеристики разомкнутой системы. Определение параметров обратной связи по скорости.

    курсовая работа [286,4 K], добавлен 19.03.2013

  • Обработка результатов двух групп многократных измерений

    Нахождение среднего арифметического значения выходного напряжения в каждой точке входного сигнала. Построение экспериментальной статической характеристики преобразователя. Расчет погрешности гистерезиса и класса точности измерительного преобразователя.

    курсовая работа [861,5 K], добавлен 06.03.2012

  • Разработка реверсивного тиристорного преобразователя

    Технические данные двигателя постоянного тока независимого возбуждения типа 2ПН315LУХЛ4. Проектирование тиристорного преобразователя, расчет его параметров. Сравнительная характеристика разработанного тиристорного преобразователя и промышленного аналога.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 25.01.2014

  • Модернизация главного электропривода фрезерного станка 6Н82 с использованием частотного преобразователя

    Основные технические данные фрезерного станка 6Н82. Расчет механических характеристик главного привода. Выбор преобразователя частоты. Расчет потерь напряжения в линии. Выбор сечения проводников, коммутационного оборудования и распределительного пункта.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 15.06.2014

  • Силовые преобразовательные устройства

    Выбор вентилей в схеме регулирования напряжения нагревателей электропечи. Расчет индуктивность дросселя, установленного в цепи преобразователя электродвигателя при некотором значении минимального тока. Инверторный режим нереверсивного преобразователя.

    контрольная работа [58,4 K], добавлен 14.06.2009

  • Электронные цепи и микросхемотехника

    Проектирование усилителя низкой частоты на транзисторах, преобразователя аналоговых сигналов на базе операционного усилителя, комбинационно-логического устройства и транзисторного стабилизатора постоянного напряжения с помощью моделирования в OrCAD.

    курсовая работа [4,0 M], добавлен 18.04.2010

  • Анализ метрологических характеристик измерительного преобразователя

    Проведение расчета среднего арифметического значения выходного напряжения и погрешности гистерезиса. Проверка полученных результатов на соответствие нормальному распределению. Получение аналитической функции статистической характеристики преобразователя.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 28.12.2011

  • Насосная станция с частотным управлением

    Разработка системы управления насосной станцией, построенной на базе частотного преобразователя. Расчет электродвигателя и его механических характеристик. Выбор преобразователя частоты. Экономический эффект и срок окупаемости предлагаемого решения.

    дипломная работа [1,5 M], добавлен 08.01.2012

  • Разработка мобильной транспортной платформы грузоподъемностью 100 килограмм

    Кинематические схемы современных погрузчиков. Расчет приводных двигателей. Схема преобразователя напряжений. Расчет основных статических параметров двигателя. Характеристика мехатронной системы в соответствии с требованиями производственной безопасности.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 25.06.2013

  • Расчет управляемого преобразователя, предназначенного для плавного регулирования напряжения на тяговом двигателе

    Расчет и построение кривых тока протекающих через вентиль в процессе коммутации. Построение характеристик выпрямителя. Выбор вентилей. Расчет индуктивности цепи выпрямительного тока. Силовая схема и временные диаграммы. Система управления выпрямителем.

    курсовая работа [827,5 K], добавлен 12.12.2010

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены