Счетчик тепловой энергии с электромагнитным расходомером. Блок-схема счетчика тепловой энергии. Источник питания датчика, в качестве которого используется схема питания с обратной связью по магнитному потоку, страница 7

 

                                                                                                            

 

                                                         

 

                                   

Рис.17 Принципиальная схема фазочувствительного выпрямителя.

Пусть Кu=0,05%, tуст=0,4с, тогда при fo=25Гц и w_п=2fo×2p=314с^-1.

Определим необходимое число звеньев . Зададимся tуст, Кп и w_п, тогда

tуст×w_п=0,4×314=125,6, по таблице выражающей зависимость между произведением tуст×w_п и Кп следует использовать трехзвенный фильтр. Принципиальная схема фильтра приведена на рис.18.

 

                                                                                                                            

 

Рис.18 Принципиальная схема фильтра низкой частоты.

Определим постоянную времени звена.

, так как фазочувствительный выпрямитель может быть представлен как результат двухполупериодного выпрямителя синусоидального сигнала, разложение которого в ряд Фурье имеет вид:

Следовательно:

Пусть С8=С11=С12=1мкф, тогда кОм. Так как коэффициент передачи фильтром низкой частоты равен единице, то среднее значение выходного сигнала фильтра равно:

В

На выходе фильтра низкой частоты необходимо получить пять вольт. Поэтому в последнем звене необходимо произвести усиление. Необходимый

кОм

Выбираем:

R33, R26, R28, R32, R45 — С3-29-0,125-36кОм±0,5%

R40 — С3-29-0,125-22кОм±0,5%

C8, C11, С12 — К77-1-63В´1мкФ-1%

DA12, DA15, DA18 — 140УД17А

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ РАЗНОСТИ ТЕМПЕРАТУР В НАПРЯЖЕНИЕ

Преобразователь разности температур преобразует температурную разность в напряжение, пропорциональное этой разности. Принципиальная схема преобразователя представлена на рис.19.

 

Рис.19 Принципиальная схема преобразователя разности температур в напряжение.

Для исключения влияния соединительных проводов используются четырехпроводные схемы и датчик, запитанный током. Источник тока задает 10мА через медный термометр сопротивления. Сопротивления Rt₁ и Rt₂ равны 100Ом. Сопротивления от температуры меняются в соответствии с формулой:

Rt=Rto×(1+at), где a=4,28×10^-3

при t=130^°C, Rt₁₃₀=155,64Ом;

при t=30^°C, Rt₃₀=122,84Ом.

Пусть при максимальной температуре на выходе измерителя Uвых.t₁₃₀=10B, а на ТСМ падает напряжение:

Ut₁₃₀=I×Rt₁₃₀=10^-2×155,64=1,5564B

Ut₃₀=I×Rt₃₀=10^-2×112,84=1,1284B

Коэффициент усиления симметричного усилителя:

Пусть R19=R20=3,3кОм, тогда R25=R24=3,3×6,425=22кОм.

Так как схемы измерения температуры идентичны, то

Выбираем:

R19, R20, R31, R39 — C2-29-0,125-3,3кОм±0,5%

R24, R25, R44, R43 — С2-29-0,125-22кОм±0,5%

Сопротивления R16 (R31) задают необходимый ток через Rt1 и Rt2. Они подстраиваются для установки соответствия: Uвых.t₁₃₀=10B — t=130^°C. Опорное напряжения для преобразователя напряжение-ток Uоп=5В.

Ом

Выбираем:

R16, R31 — СП5-2-1-1кОм±10%

На ОУ DA21 собран сумматор. Пусть Uвых.S=10В, тогда

Зададимся R50=R51=3,3кОм, тогда R52=R50×Кус.S=3,3×10³×3,64= =12кОм.

Выбираем:

R50, R51 — C2-29-0,125-3,3кОм-±0,5%

R52 — С2-29-0,125-12кОм-0,5%

DA7, DA10, DA14, DA17, DA21 — 140УД17А

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПЕРЕМНОЖИТЕЛЯ

Для перемножения сигналов в схеме используется аналоговый перемножитель К525ПС2А, отвечающий следующим требованиям: