Электроника и микропроцессорная техника: Учебно-методическое пособие к практическим занятиям и расчетно-графической работе, страница 2

,                                                        (1.1)

где g - коэффициент преобразования.

Так как выходное напряжение  датчика мало (несколько десятков мВ), то прежде, чем подключить сигнал к линии связи ЛС, его необходимо усилить при помощи предварительного усилителя У1 до величины , превышающей возможные помехи в линии связи, например, до 1 В. Напряжение на выходе усилителя У1

,                                                   (1.2)

где  - коэффициент усиления усилителя У1.

На приемной стороне (после линии связи) установлен усилитель У2 с большим входным сопротивлением , где  - сопротивление линии связи. Поэтому температурные изменения сопротивления линии связи практически не будут искажать сигнал, то есть практически потери постоянного напряжения  в линии связи будут пренебрежимо малы. Тогда напряжение на выходе усилителя У2

,                                                   (1.3)

где  - коэффициент усиления усилителя У2.

Для исключения влияния на процесс измерения переменных помех (наводок в линии связи), которые также усиливаются усилителем У2, установлен фильтр нижних частот ФНЧ, который отфильтровывает (не пропускает) переменные помехи. Поэтому на его выходе напряжение

.                             (1.4)

Для визуального наблюдения за величиной давления Р, то есть для измерения в аналоговой форме, к выходу ФНЧ подключен измерительный прибор ИП – прецизионный вольтметр постоянного тока, шкала a которого проградуирована в единицах измерения давления мегапаскалях (МПа) согласно уравнению

.                                               (1.5)

Одновременно напряжение  при помощи аналого-цифрового преобразователя АЦП преобразуется в цифровой код, который поступает на вход регистра микропроцессора (Рг. МП).

Варианты заданий

Построить градуировочную характеристику по уравнению (1.4).

2. Устройство защиты от превышения давления

В различных отраслях промышленности устанавливается контроль за давлением в трубопроводах и емкостях с целью защиты их от чрезмерных давлений, вызывающих разрывы стенок. К устройству контроля предъявляются следующие требования:

1. Непрерывное слежение за величиной давления и сравнение ее с заданным значением с необходимой точностью.

2. При превышении величины давления заданного значения автоматически снижается давление путем соответствующего воздействия на технологический процесс (в каждом конкретном случае это воздействие может быть различным).

3. Одновременно должна быть включена сигнализация (световая или звуковая) для оповещения обслуживающего персонала о превышении давления заданного значения.

4. Должна быть предусмотрена защита от помех для исключения ошибок контроля (ложного срабатывания защиты, или несрабатывания защиты).

На рис.2.1 приведена блок-схема устройства защиты при превышении давления заданного значения.

В устройстве использован мембранный тензометрический датчик Д для преобразования давления Р в напряжение  в соответствии с уравнением

,                                                   (2.1)

где g - коэффициент преобразования датчика.

Напряжение  тензометрического датчика мало и поэтому для увеличения точности контроля давления по допустимому значению установлен усилитель У1, напряжение  на выходе которого определяется уравнением