Разработка принципиальной схемы. Нормирующие устройства. Нормирующие устройство тока. Принципиальная схема активного измерительного трансформатора тока

Страницы работы

Фрагмент текста работы

Малые фазовые искажения можно обеспечить соответствующим увеличением индуктивности первичной обмотки разделительного трансформатора. Нам требуется два нормирующих устройства.

3.1.1 Нормирующие устройство тока

Рис.3.1. Принципиальная схема активного измерительного трансформатора тока

Максимальный фазовый сдвиг вносимый трансформатором: φ=10’,

Ток обмотки W1 равен (***2***)

Ток обратной связи (***3***)

Коэффициент трансформации (***4***)

Коэффициент усиления схемы (***5***)

Для исключения постоянной составляющей в цепи ОС необходимо включить последовательно резистору Roc конденсатор.

Roc: МЛТ-0,125-1 кОм+5%

Coc: К76-5 470мкФ 25В+25%

R1: МЛТ-0,125-100 Ом+5%

R2: МЛТ-0,125-100 кОм+5%

В качестве операционного усилителя примем микросхему К140УД17А

3.1.1 Нормирующие устройство тока

Рис.3.2. Принципиальная схема активного измерительного трансформатора напряжения

Принимаем выходное напряжение U2=10В. Входное U1=220.

(***6***)

Для исключения постоянной составляющей в цепи ОС необходимо включить последовательно резистору Roc конденсатор.

Roc: МЛТ-0,125-2 кОм+5%

Coc: К76-5 470мкФ 25В+25%

R1: МЛТ-0,125-100 Ом+5%

R2: МЛТ-0,125-100 кОм+5%

3.2 Преобразователь активной мощности

В качестве перемножителя выбираем микросхему К525ПС2. Эта микросхема обеспечивает погрешность умножения не более 1%. Входные сигналы могут изменяться в пределах +10В. Микросхема имеет встроенный операционный усилитель позволяющий подключать к её выходу без дополнительного буфера различные нагрузки.

 

Рис.3.3. Принципиальная схема включения перемножителя напряжений

В качестве сумма тора применяем следующую схему:

Рис.3.4. Принципиальная схема инвертирующего сумматора

Зададимся коэффициентом усиления 1. Тогда R1,R2 и R3 =10кОм.

Выбираем R1,R2,R3: R1: МЛТ-0,125-10 кОм+5%

Для устранения влияния входных токов ОУ на точность к неинвертирующему входу подключим R4=R1//R2//R3=3333.3 Ом

Выбираем R4: МЛТ-0,125-3,3 кОм+5%

В качестве генератора будем использовать генератор на мосте Вина, принципиальная схема которого приведена на рис. 3.5.

Зададимся коэффициентом нестабильности выходного сигнала , тогда необходимый коэффициент подавления третьей гармоники

, а необходимая добротность

.

Согласно [2] , и коэффициент усиления будет равен .

Выберем R13 = 10кОм, тогда R14 = 19,1кОм. Выберем R14 = 20кОм.

Для инвертора на DA1 выберем R3 = R12 = 10кОм.

Частота выходного сигнала генератора должна составлять 10 кГц. Тогда рад/с.

Постоянная времени с.

Выберем С1 = С2 = 2,2 нФ, тогда R15 = R16 =  = 7,2кОм.

Выберем диоды КД521А с параметрами :

Рис.3.5.  Генератор гармонических колебаний на мосте Вина.

Uпр = 1В;

Uобр. макс = 75В;

Iпрям £ 50 мА.

Тогда .

Операционные усилители DA1, DA4 – К140УД7 с параметрами :

Uсм = 4,5мВ; DUсм/DT = 50мкВ/0С; Kyu = 60000; Iвх = 33нА; f1 = 1МГц;

Vuвых. макс. = 2,5 В/мкс.

Для получения управляющих сигналов демодулятора на выходе генератора гармонических колебаний добавим компаратор.

Рис.3.___. Принципиальная схема демодулятора

*******************************************************

3.3 Цифровая часть

3.3.1Однокристальная ЭВМ КМ1816ВЕ51.

Восьмиразрядные высокопроизводительные однокристальные микроЭВМ семейства ВЕ51 выполнены по высококачественной n-МОП технологии (серия 1816) и КМОП технологии (серия 1830).

ОЭВМ КМ1816ВЕ751 содержит ППЗУ емкостью 4096 байт со стиранием ультрафиолетовым излучением и удобна на этапе разработки системы при отладке программ, а также при производстве небольшими партиями или при создании систем, требующих в процессе эксплуатации периодической подстройки. За счет использования внешних микросхем памяти общий объем памяти программ может быть расширен до 64 Кбайт.


Рис. 3.___. Условно-графическое обозначение КМ1816ВЕ751.

ОЭВМ ВЕ751 содержит все узлы, необходимые для автономной работы:

центральный восьмиразрядный процессор;

память программ объемом 4 Кбайт;

память данных объемом 128 байт;

четыре восьмиразрядных программируемых канала ввода/ вывода;

два 16-битовых многорежимных таймера/счетчика;

систему прерываний с пятью векторами и двумя уровнями;

последовательный интерфейс;

тактовый генератор.

Система команд ОМЭВМ содержит 111 базовых команд с форматом 1, 2, или 3 байта.

Микросхемы семейства КМ1816ВЕ751 конструктивно выполнены в металлокерамическом корпусе типа 2123.40-6 с прозрачной для ультрафиолетового излучения крышкой.

Синхронизация МК.


Опорную частоту синхронизации определяет кварцевый резонатор, подключаемый к выводам Х1 и Х2. Х1 является входом, а Х2 – выходом генератора, способного работать в диапазоне частот от  1 до 12 МГц. В нашем случае мы используем кварцевый резонатор на 12 МГц.

Рис. 3.___. Схема синхронизации МК51

Системный сброс.

В обслуживаемых МК-системах для инициализации используется кнопка «Сброс», которая подает положительный уровень на вход RST. В необслуживаемых МК-системах к входу RST подсоединятся конденсатор емкостью 10 мкФ, что обеспечивает подачу сигнала, близкого к потенциалу питания, длительностью не менее 50 мс после того, как напряжение электропитания установиться.

Рис. 3.___. Схема начальной установки МК51.

Сигнал RST производит следующие действия:

сбрасывает содержимое регистров: РС, ACC, B, PSW, DPTR, TMOD, TCON, T/C0, T/C1, IE, IP и SCON;

в регистр-указатель стека загружается код 07Н;

в порты Р0-Р3 загружается код 0FFН.

Сигнал RST не воздействует на содержимое ячеек РПД.

Схема индикации.

Данная схема предназначена для вывода значения потреблённого количества электроэнергии и прочих данных.

Блок индикации  состоит из жидкокристаллического индикатора

Похожие материалы

Информация о работе