Электроника и микропроцессорная техника: Учебно-методическое пособие к практическим занятиям и расчетно-графической работе, страница 3

,                                                 (2.2)

где  - коэффициент усиления.      

Это напряжение  при помощи компаратора КМП сравнивается с напряжением  задатчика ЗД, которое определяет допустимое значение давления . Пока выполняется условие , напряжение  на выходе компаратора через ключ К поддерживает мультивибратор МВ в отключенном (неработающем) состоянии. Поэтому на выходе МВ сигнал  частотойf отсутствует.

В момент равенства напряжений  напряжение  через ключ К включает мультивибратор МВ, и он начинает генерировать импульсное напряжение  частотой f. Это напряжение  и будет являться сигналом о превышении давления заданного значения .

Учитывая, что ,  и , можно определить

.                                      (2.3)

Для повышения надежности контроля на приемной стороне (после линии связи ЛС) установлен полосовой частотный фильтр ПЧФ, настроенный на частотуf колебаний напряжения  мультивибратора. Поэтому на выходе ПЧФ напряжение  появится только тогда, когда напряжение  линии связи, поступающее на вход ПЧФ, будет содержать частоту f, т.е. частоту сигнала.

Напряжение  при появлении сигнала поступает на вход усилителя мощности УМ, который усиливает сигнал по мощности до величины, достаточной для срабатывания реле Р и звукового сигнала ЗС. Реле Р, включаясь, воздействует на контролируемый процесс, уменьшая давление Р (в каждом конкретном случае конкретными способами). Звуковой сигнал ЗС сигнализирует обслуживающему персоналу об опасном повышении давления.

Варианты заданий

3. Измеритель малых перемещений

Проблема измерения малых перемещений (доли миллиметра) довольно часто встречается в различных отраслях промышленности. Путем измерения малых перемещений можно измерять величину деформации материала. А по деформации материала можно определять усилия, например, усилия прокатки, штамповки и др. В каждом конкретном случае к измерителю будут предъявлены соответствующие требования, особенно когда информация обрабатывается и передается при наличии больших промышленных помех, требование величины напряжения микропроцессорной системой и др.

На рис. 3.1 приведена блок-схема измерителя малых перемещений.

Датчик Д преобразует малые перемещения (деформации)  в электрический сигнал–напряжение . Для питания датчика Д используется синусоидальный ток напряжением . С этой целью установлен генератор синусоидальных колебаний ГС и усилитель мощности УМ. Генератор ГС генерирует синусоидальное напряжение  частотой f. Усилитель мощности УМ усиливает эти синусоидальные колебания по мощности до величины, необходимой для питания датчика Д.

Амплитуда  колебаний напряжения  датчика пропорциональна , т.е.

,                                               (3.1)

гдеg - коэффициент пропорциональности.

Так как выходное напряжение  датчика невелико, то в измерителе установлен усилитель У, выходное напряжение которого ,       где  – коэффициент усиления услилителя. Далее это напряжение  поступает на вход полосового частотного фильтра ПЧФ, настроенного на частоту f. При этом

,                                                (3.2)