Исходя из выбранного стабилизатора, определим номинал резистора R1:
Ом
Из ряда Е24 выберем резистор со следующими параметрами:
МЛТ 560 Ом ±5% 0,125 Вт
3.2. Расчёт блока преобразования энтальпии
Проведём расчёт блока преобразования энтальпии, максимальный сигнал на выходе которого соответствует максимальному значению разницы температур t1 и t2. В качестве датчиков температуры будем использовать медные терморезисторы ТСМ 100. Резистор R3 определяет температуру на входе теплосети и при температуре, равной 110°С, согласно формуле (3.2.1) будет равен 146,86 Ом
Rt = R0·(1+α·t)
(3.2.1) , где
α – температурный коэффициент сопротивления и для медного терморезистора α =
0,00426; R0 = 100 Ом
Резистор R8 при температуре 25°С будет равен 110,65 Ом (3.2.1). Для того, чтобы снять сигнал с датчиков, их нужно запитать током источника тока, собранного на элементах R2 и DA2. Операционный усилитель К140УД6 имеет следующие параметры:
Uсм = ±5 мВ
Iвх = 30 нА
ΔIвх = 10 нА
Ku = 70000
Uвых = ±12 В
Iпот = 2,8 мА
Рис. 3.2. Блок преобразования энтальпии
Задаваясь током 2 мА, определим значение резистора R2:
Ом
Из ряда Е24 выбираем резистор С2-29В 4,7 кОм ± 1% 0,125 Вт
Определим ток, задаваемый выбранным резистором:
мА
Определим сигналы, снимаемые с терморезисторов, причём сопротивления подводящих проводов не учитываем. Так использована четырёхпроводная схема подключения.
Ut1 = R3 · I = 146.86 · 1.936 · 10-3 = 0.2843 В
Ut2 = R8 · I = 110,65 · 1.936 · 10-3 = 0.2142 В
Разность равна: ΔU = Ut1 – Ut2 = 0.2843 – 0.2142 = 0.0701 В
Полученную разность нужно увеличить до величины равной амплитуде сигнала с генератора треугольного напряжения, т.е. 9,1 В.
Примем Кус = 130, тогда R4 = R5 = R9 = R10 = 10 кОм,
R6 = R7 = R11 = R12 = 130 кОм,
R13 = R14 = 10 кОм
R15 = 100 кОм
Резисторы R4, R5, R9, R10, R13, R14 – С2-29В 10 кОм ± 0,1% 0,125 Вт
Резисторы R6, R7, R11, R12 – С2-29В 130 кОм ± 0,1% 0,125 Вт
Для более точной настройки Кус выберем переменный резистор:
R15 – СП3-9 150 кОм ±10% 0,5 Вт
3.3. Расчёт генератора треугольного напряжения
На рис. 3.3. представлен генератор треугольного напряжения. Операционные усилители DA6 и DA7 – К140УД6. Компараторы DA8 и DA9 служат для сравнения опорного сигнала (задаёт амплитуду треугольных импульсов) и сигнала с интегратора, собранного на DA7. Компараторы – К544СА3
Eсм = 3 мВ
Iвх = 0,1 мкА
ΔIвх = 0,01 мкА
tзад = 200 нс
Iпот = 6 мА
Рис. 3.3. Генератор треугольного напряжения
Для повышения быстродействия компаратора на его коллекторный выход подключается стандартная ТТЛ – нагрузка 1 кОм (R20, R21 – МЛТ 1 кОм ± 5% 0,125 Вт). На логических элементах "ИЛИ-НЕ" (микросхема 555ЛЕ1) собран RS-триггер. На DA6 собран инвертор опорного напряжения, поэтому R16 = R18 (МЛТ 22 кОм ± 2% 0,125 Вт).
Частота генерируемого сигнала равна 1 кГц, отсюда:
Ом
I1 – ток через R17, примем его равным 1 мА.
Ток через R19 примем равным 2 мА, тогда:
Ом
Емкость определяется величиной, равной половине периода:
A
Выберем следующие элементы из ряда Е24:
R17 – МЛТ 9,1 кОм ± 2% 0,125 Вт
R17 – МЛТ 2,4 кОм ± 2% 0,125 Вт
С1 – К22-5 27 нФ ± 5% Uном = 25 В
3.4. Расчёт устройства перемножения
Рис. 3.4. Устройство перемножения
Принцип работы устройства перемножения следующий: на вход компаратора DA10 подаётся сигнал UΔt, пропорциональный разности температур на входе и выходе теплосети, на другой вход подаётся линейно-изменяющееся (треугольное) напряжение Uт. Когда UΔt ≤ Uт, на выходе компаратора логическая 1, что соответствует импульсу длительностью tи, при Uт ≤ UΔt, на выходе компаратора логический 0, что соответствует паузе длительностью tп. Последовательность tи и tп (Uупр) управляет ключами нормирующего устройства, от положения которых на выходе DA11 формируется сигнал Uинф или −Uинф (при поступлении на управляющий вход ключа tп). Фильтр на DA12 сглаживает пульсации на выходе нормирующего устройства.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.