Моделирование в системе micro-capизмерительных преобразователей на основе датчиков температуры. Специальные способы измерения температуры

Страницы работы

Фрагмент текста работы

дополнительную погрешность измерительного преобразователя, вызванную  изменением  в  заданных  пределах  температуры  окружающего воздуха.

Предполагаемое содержание курсовой работы следующее:

Введение.

1. Эквивалентная схема измерения температуры с использованием заданного первичного измерительного преобразователя (термопреобразователя сопротивления, термоэлектрического преобразователя или термистора).

2. Эквивалентная схема первичного измерительного преобразователя.

3. Функциональная схема измерительного преобразователя.

4. Модель датчика температуры в Micro-CAP.

5. Схема электрическая принципиальная измерительного преобразователя.

6. Анализ дополнительной погрешности измерительного преобразователя от влияния температуры окружающего воздуха.

7. Анализ основной погрешности измерительного преобразователя от влияния разброса компонентов.

Заключение.

Список использованной литературы.

Приложения.

Исходными данными для проектирования измерительного преобразователя (ИП) являются следующие.

1) Тип используемого датчика (термопреобразователя сопротивления, термоэлектрического преобразователя либо термистора).

2) Для датчика типа ТПС – сопротивление при 0o C, R0.

3) Для датчика типа ТПС – номинальное значение отношения сопротивлений W100 соответственно при 100o C и при 0o C.

4) Для датчика типа ТПС – вид измерительной схемы (двух-, трех-, или четырехпроводная).

5) Сопротивление одного провода линии связи, Rлс.

6) Максимальная разница в сопротивлении проводов линии связи, DRлс.

7) Диапазон измеряемых температур, tизм.= DТ.

8) Для датчика типа термопара – диапазон температур опорного спая, Dtо.с.

9) Для датчика типа термопара – тип датчика температуры опорного спая.

10) Для датчика типа термопара – величина (или температурная зависимость) сопротивления межэлектродной изоляции.

11) Информационная форма и диапазон изменения выходного сигнала ИП.

12) Эквивалентное значение напряжения помехи нормального вида Uнв промышленной частоты 50 Гц, наведенной на вход ИП, для всех схем составляет 50 мВ (действующее значение).

13) Разность потенциалов между точками заземления ИП и защитной арматурой температурного датчика (помеха общего вида Uов промышленной частоты 50 Гц) для схемы с ТПС составляет 25 В (действующее значение). Для схемы с термоэлектрическим преобразователем значение помехи общего вида, приведенной ко входу ИП, составляет 0,2 В (действующее значение).

14) Предел допускаемой основной погрешности ИП γдоп (класс точности ИП).

15) Рабочий диапазон температуры ИП – для всех вариантовtИ.П.=(0…60)oC.

16) Дополнительная погрешность ИП от влияния температуры окружающего воздуха – для всех вариантов – не более 0.5γдоп /10o C.

В разделе «Введение» (объем 1–2 стр.) приводятся краткие теоретические сведения о методах и средствах измерения температуры. Дается характеристика заданного датчика температуры. Перечисляются возможности системы схемотехнического моделирования Micro-CAP (или других аналогичных систем) в отношении моделирования температурных датчиков и анализа измерительных схем. Формулируется цель работы и задачи работы – последовательность шагов проектирования, приводящая к достижению поставленной цели.

2.1. Эквивалентная схема измерения температуры

Эквивалентная схема измерения температуры с использованием ТПС (четырехпроводная) представлена на рис. 2.1,а; с использованием термоэлектрического преобразователя – на рис. 2.1,б.  В схеме рис. 2.1,а паразитная  емкость  Спар  и  сопротивление   изоляции Rиз   принимаются  равными   соответственно 1нФ и  500 кОм. В схеме рис. 2.1,б сопротивление межэлектродной изоляции Rм.изв общем случае можетзависеть от температуры чувствительного элемента термоэлектрического преобразователя, т.е. от измеряемой температуры.

Рис. 2.1. Эквивалентная схема измерения температуры. Схема с использованием ТПС (а): ИП – измерительный преобразователь, ОИ – объект измерения, ЗА – защитная арматура чувствительного элемента ТПС, ЧЭ – чувствительный элемент ТПС, Rлс – сопротивление линии связи; Rиз – сопротивление изоляции между ЧЭ и ЗА ТПС, Спар – паразитная емкость между ЧЭ и ЗА, обусловленная конструктивными особенностями ТПС, Uов – напряжение между землями ИП и ЗА ТПС (помеха общего вида), Uнв – эквивалентное напряжение помехи, приложенное к входу ИП (помеха нормального вида),  ИТ – источник тока  ИП,  при помощи которого запитывается ТПС, ВУ – входной усилитель, усиливающий падение напряжения на ТПС. Схема с использованием термоэлектрического преобразователя (б): ИП – измерительный преобразователь, ОИ – объект измерения, ИЗ – изотермальная зона, E(tр.с.) – термоЭДС рабочего спая, E(tо.с.) – термоЭДС опорного спая, Rлс – сопротивление линии связи; Rм.из – сопротивление межэлектродной изоляции, зависящее от измеряемой

Похожие материалы

Информация о работе