Данный курсовой проект по дисциплине электронные устройства в железнодорожной автоматике телемеханике и связи посвящен разработке цифрового вольтметра. Основные цели и задачи курсового проекта - закрепить теоретический материал по дисциплине, получить необходимые навыки по инженерному проектированию электронных устройств на основе использования микроэлектронной элементной базы, производить оценку различных вариантов схем, научиться разрабатывать электронные схемы и выбирать методику расчета.
В проекте изложены достоинства и недостатки метода измерения - время-импульсного преобразования. На основе этого метода разработана принципиальная схема цифрового вольтметра, дано подробное описание принципа его работы.
Разработанный вольтметр измеряет постоянное напряжение в пределах от
–1000 В до 0 В, с точностью измерения 0.4 % и временем измерения 2.8 с. Схема предусматривает ручной выбор пределов измерения, защиту от перенапряжения и переполюсации.
Введение…………………………………………………………….
1. Структурная схема цифрового вольтметра …………………………
2. Расчет основных параметров вольтметра……………………………
3. Схемотехника узлов цифрового вольтметра………………………...
3.1. Входное устройство…………………………………………………
3.2. Генератор счётных импульсов и устройство управления….……..
3.3. Генератор линейно изменяющегося напряжения………………….
3.4. Сравнивающее устройство и временной селектор…………………
3.5. Система индикации…………………………………………………..
3.6. Формирователь коротких импульсов……………………….………
3.7. Расчёт мощностей и выбор источника питания……………………
Заключение………………………………………………………………..
Приложение A. Принципиальная схема цифрового вольтметра………
Приложение B. Принципиальная схема блока питания цифрового вольтметра…………………………………………………………………
Приложение C. Спецификация ………………………... ……………..….
Еще в глубокой древности люди осознали необходимость измерений времени, расстояний, размеров и веса предметов. Развитие человеческого общества сопровождалось созданием и совершенствованием измерительных приборов и методов. Сегодня ни одна сфера человеческой деятельности немыслима без разнообразных измерений. Особенно важную роль они играют в совершенствовании качества изделий, контроле технологических процессов, управлении производством, научных исследованиях.
Фактически любой научный эксперимент представляет собой измерение тех или иных величин. Недаром Д. И. Менделеев, возглавлявший в конце прошлого века Главную палату мер и весов России, писал: «Наука начинается с тех пор, как начинают измерять».
Поэтому понятен интерес радиоинженеров к измерительной технике. С каждым годом повышаются технический уровень и сложность радиоаппаратуры, выполненной профессионалами.
Современные требования к измерительным приборам, главными из которых являются высокая точность, большая разрешающая способность, температурная и временная стабильности, могут быть удовлетворены преимущественно за счет применения цифровых способов обработки и представления информации.
Одним из перспективных путей в разработке электронной радиоизмерительной аппаратуры является группировка определенной части приборов в комплексы с максимально возможным числом общих блоков, например блока питания, счетного устройства, блока обработки информации и т. п. В измерительных комплексах можно применять как аналоговые, так и цифровые обработку и вывод информации.
Цифровые измерительные приборы до недавнего времени не имели широкого распространения из-за большой сложности, стоимости, габаритных размеров и массы. Применение современной элементной базы, включающей в себя микросхемы средней и большой степени интеграции, позволяет измерительным приборам по стоимости, габаритным размерам и массе приблизиться к аналоговым. Погрешность аналоговых измерительных приборов в зависимости от вида измеряемой величины и класса прибора составляет 1—5%, что часто не удовлетворяет современным требованиям точности измерения. Цифровая обработка информации позволяет получить довольно малую погрешность (0,001—0,05%), высокую разрешающую способность (три—пять разрядов после запятой) и стабильность параметров. Поэтому целесообразно как можно шире внедрять в научную практику цифровой способ обработки и представления информации.
В основе работы вольтметра с время-импульсным преобразованием напряжения лежит преобразование измеряемого постоянного напряжения в интервал времени, значение которого измеряется цифровым измерителем (заполнение счетными импульсами). Преобразование осуществляется путем сравнения измеряемого напряжения с линейно изменяющимся напряжением (однократное интегрирование).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
