Совокупность пьезодатчика и усилителя назыв-ся пьезоакселерометром.
Возникает необходимость развязать земли ОУ и устройств приема информации.
Для этой цели нужно использовать усилители с гальванической развязкой. Эти усилители могут использоваться для усиления и для подавления наводок.
В настоящее время известно 3 вида гальвано-разверток:
1) с оптической связью
2) трансформаторной связью
3) с конденсатором
Как правило, оптическая связь применяется для гальванической развязки цифровых цепей управления.
Трансформаторная связь применяется для гальванической развязки цифровых цепей упр-я.
Трансформат. связь используется для гальванической развязки цепей питания.
Конденсаторная связь исп0ся для гальв. разв. Аналоговых информационных цепей.
В основе трансформаторной связи лежит принцип амплитудной модуляции и ее демодуляции, принцип действия такой же как и у МДМ – постоянные или медленно меняющиеся сигналы преобразуется в переменный сигнал. Затем этот сигнал передается во вторичные обмотки. Далее опять идет модулирование сигналов в постоянные или медленно мен-ся может исп-ся и амплитудно-импульсная модуляция.
В основе конденсаторной связи исп-ся, как, правило, [сигма]-модуляции.
Основной параметр – напряжение пробоя – падение напряжения на разделительном барьере - 1000 – 37000 полюса частот = [примерно] 80кГц или
Kподавлен синф.сост=[примерно]100дБ
Кусил. – дл 1000 В
Принцип действия усилителя с использованием конденсат. Связи
[рисунок]
Iс=Uвх/R – I1
S1замкнут-Iс = Uвх/R – F1+2I1=Uвх/R+I1
Ключ S1 и S2 работает синхронно компаратор работает в режиме нуль-органа.
[рисунок]
Операционный усилитель с цифроуправляемым коэф. усиления
Предназначены для применения выходного сигнала с датчика к необходимой шкале измерений и согласования амплитуды преобразуемого сигнала с входным динамическим диапазоном АЦП.
1) Использование ОУ в качестве нормализующего усилителя путем ув. коэф.
[рисунок]
недостатки: Uвх. Опред-ся сопротивлением R:
при изменении сопротив. обр. связи мен-ся решен. работы по пост. току, что приводит к возникнов. Различных значений Uсм на выходе в зависим. от положений переключает S.
При ув. R обр связи для получ-я требуемого коэф-та может нарушиться устойчивость. Чтобы избав-ся от этих недостатков – есть второй вариант схемы.
2) [рисунок]
Uвх/R1 = - UA/Roc = - (Uвых*R3)/(Roc*(R2+R3))
KA=Uвых*R3/(R2+R3)
Кус= - Uвых/Uвх = - Roc*(R2+R3)/(R1*R3)
Изменяя зн-е сопротивления R3, коэф-т усиления будет возрастать Roc – м/б незначительным => схема более устойчивая.
2) Использование микросхем с цифроуправляемым коэф усиления
Маркировке PGA 1, 10, 100, 1000
Ку = (1+2Roc/Ro)
[рисунок]
БЗК – блок задания коэф-та: регистра памяти с дешифратором, резист. и матр. и коммутатор.
Ао А1 Кус
0 0 1
0 1 10
1 0 100
2 1 1000
У всех 3-х вариантов общий недостаток: школа коэф-тов незначительна чувствит.
[рисунок]
[рисунок]
Ко входу – диф-ние (уменьш-е)
По обр. Св. – интегиров. о вх. сигнал поступает на смену опорного наряжения по КНОП-технологии, разрядность выб-ся из требуемой шкалы коэф-тов, с пред-й и разрядно. ЦАП.
1) Ioc = - Iвх
Ioc=Uвых/(Roc)
Iвх=Uoп/Rвых*((A1)/2 +(A2)/4 +… +(An)/(2^n))= (Uоп*N)/(Rвых*2^n)
Чем практически отсутствует.
Утранен. все недостатки предыдущ. Схем.
Схема деления аналоговой величины на код.
Ioc=Iвх Iвх = Uвх/Rвх
Uоп = - Uвых Iос= (Uоп/Rвых)*( (A1)/2 +(A2)/4 +… +(An)/(2^n))
Uвх/Rвх= - Uвых * N / (Rвых * 2^n)
Uвх = - (Uвх * Rвых * 2^n)/(Rвх*N)
Недостаток: при нулевом коде усилители практически без обратной связи
Специализированные преобразователи информации
[тау], f – необходимо данные шкалы преобр-ть в код
[рисунок]
погрешность [сигма] = 1/(2^n-1) 100% = 1/ ([тау] fот)*100%
N=[тау]*fot.
Если [тау] уменьш, то fot увелич.
Если [тау] слишком мало, то
[тау]1/[тау]2/N
[рисунок]
[рисунок]
Красп= Ic1/Ic2=Uoп1*R2/(R1*Uоп2)
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.