Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

_Uсм%=0.001 %

Оценка погрешности от обратного тока диодов (_{Iд обр} )

U_+д= I_{Д ОБР.}*R2

U_+д=0.002

_{Iд обр}= U_+д*Ку

_{Iд обр}=2 мВ

_{Iд обр%}=

_{Iд обр%}=0.0016

Оценка погрешности от КООС (_КООС)

,

где Кд – коэффициент усиления дифференциального сигнала (Кд=1);

К_С – коэффициент усиления синфазного сигнала

К_С=1/501190

К_С=1.96*10^-6

_КООС=U_{ВХ СИН MAX}*K_C,

где U_{ВХ СИН MAX} – синфазное максимальное входное напряжение (U_{ВХ СИН MAX}=2.5 В).

_КООС=2.5*1.996*10^-6

_КООС=7.7 мкВ

_КООС%=

_КООС%=0.0003

Оценка погрешности от тока сдвига (_Iсдв)

U₊=I_СДВ*R2

где U₊ - см. рис.4

U₊= 0.7 мкВ

_Iсдв= U₊*Ку

_Iсдв=0.7 мкВ

_Iсдв%=

_Iсдв%=0.00004%

Оценка погрешности вносимой разбросам сопротивлений R1 и R2 от их номинального значения.

Для того чтобы уменьшить погрешность выбираем сопротивления с отклонениями от номинального значения ± 0.05%

R1_MIN= 39,996 Ом

R2_MAX=40,004 Ом

Ток протекаемый через R1 и R2 будет

И тогда общая погрешность нормирующего усилителя будет равна

_НУ=((_R1R1max+_Iсдв+_КООС+_{Iд обр}+_Uсм)/Ку)*100

4.6 Выбор и расчет внешних элементов гальванической развязки

В качестве элементов гальванической развязки используется цифровая микросхема 249ЛП5 - оптоэлектронный переключатель на основе диодных оптопар выполненных в металлостеклянном корпусе. основные характеристики цифровой микросхемы 249ЛП5 приведены в табл. 5.

Таблица 5

Основные характеристики цифровой микросхемы 249ЛП5

Принципиальная схема подключения элемента гальванической развязки в соответствии с ТЗ приведена на рис. 5

Схема включения элемента гальванической развязки

V
T1- КТ3102Г(h_21Э=100),

R2, VT1 –схема усиления входного тока,

Рисунок 5

Выходной ток ДКД усиливается с помощью транзистора VT1 т.к. максимальный выходной ток датчика контроля за давлением меньше, чем входной ток элемента гальвано развязки.

Значения сопротивления R1 можно рассчитать по следующей формуле

при I_Д=5 мА, а значение сопротивления R2 будет равно

где U_{БЭ VT1} – напряжение насыщения на переходе база - эмиттер транзистора VT1;U_{ВХ_МIN} – минимальное входное напряжение (2.4 В - уровень ТТЛШ);

I_Б – ток протекающий через базу VT1

где I_К – ток протекающий через коллектор VT1 (I_К= I_Д)

5. АПРОКСИМАЦИЯ СТАТИЧЕСКОЙ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕЛИНЕЙНОГО ДАТЧИКА

Уравнение аппроксимированного участка статической характеристики нелинейного датчика выглядит следующим образом:

где a и b – коэффициенты, представленные в форме чисел с фиксированной точкой.

С АЦП приходит 12-ти разрядный код в диапазоне 0..4095,что соответствует диапазону входных напряжений 0 ...+2.5 В.

Разрешающую способность по напряжению можно рассчитать как:

где МЗР =

где U_{ВХ MAX} – максимальное входное напряжение подаваемое на вход АЦП;

U_{ВХ MIN} – минимальное входное напряжение подаваемое на вход

Выразив p из (2) и приняв во внимание (3), формула нахождения давления от напряжения примет следующий вид:

Для уменьшения погрешности аппроксимации статическая характеристика нелинейного датчика давления делится на 4 равных отрезка и находятся коэффициенты a и b (см. табл.6) для уравнения вида p(код)=a*код+b описывающего каждый из этих отрезков.

Таблица 6

Таблица переведенных коэффициентов

Аппроксимация статической характеристики нелинейного датчика давления была произведена с помощью программы MATHCAD 8.0 (см п.5)

5.1 Оценка погрешности аппроксимации

Оценка этой погрешности была произведена на программе MATHCAD 8.0 (см п.4), и она составляет _АПР=0.093 %

6. ВЫБОР ФОРМАТА ДАННЫХ

В курсовом проекте выбран формат чисел с фиксированной точкой.

Для коэффициентов a выделяется три байта под дробную часть и один байт под целую часть, а для b два байта под дробную часть и один байт под целую часть Для кода достаточно двух байт, а для результата три байта под целую и два байта под дробную части соответственно.

6.1 Оценка погрешности от перевода коэффициентов

В соответствии с выбранным форматом данных данную погрешность можно найти так:

^{пер.коэф=k*код+b=2-24*4096-2-}16

7. ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТЕЙ

При расчетах в курсовой работе мы оценили погрешности возникающие от АЦП, аппроксимации, нормирующего усилителя и других. Суммарная погрешность всей ССД равняется сумме найденных погрешностей, то есть:

_СУМ=_АЦП+_НУ+_АПР+_{пер.коэф}

где _АЦП – погрешность вносимая от АЦП (см табл.4);

_НУ - погрешность от нормирующего усилителя (см. ф.(1));

_АПР - погрешность от аппроксимации(см.п.4);

_{пер.коэф} - погрешность от перевода коэффициентов (см. 4)

_СУМ=0,1098+??+0.093+0.044

8. РАСЧЕТ ПОТРЕБЛЯЕМОЙ МОШНОСТИ ОСНОВНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ СХЕМЫ

Примерную потребляемую мощность можно найти по формуле

где Р_МП – мощность потребляемая МП(Р_МП=0,1 Вт);

Р_АЦП - мощность потребляемая АЦП(Р_АЦП=0.0050 Вт);

Р_WDT - мощность потребляемая сторожевым таймером (Р_WDT=0.001);

P_БУФ - мощность потребляемая буфером порта RS-232 (P_БУФ=0.01);

P_ОУ - мощность потребляемая операционным усилителем (P_ОУ=0.09);

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1

Точные значения кварцев

Приложение 2

Возможные значения кварцев

SMOD=0

SMOD=1

Приложение 3 ОБОБЩЕННЫЙ АЛГОРИТМ РАБОТЫ

Характеристики

Список файлов реферата