5.2 Перечень графического материала

В перечень обязательных чертежей обязательно входят:

• функциональная схема;

• схема электрическая принципиальная разработанного узла или блока;

• схема соединения составных частей устройства.

6 Оформление курсовой работы

Курсовая работа должена содержать пояснительную записку, выполненную на листах белой бумаги формата А4 в количестве не более 30 страниц текстового материала и итоговую электрическую принципиальную схему устройства необходимого формата на белой бумаге (ватмане).

Функциональная схема и схема соединения составных частей устройства оформляется в виде иллюстраций в соответствующих разделах пояснительной записки.

Перечень элементов к принципиальной электрической схеме помещается в приложении, в конце пояснительной записки.

Курсовоя работа должена быть выполнена в соответствии с СТП КарГТУ 0102-98, содержащим правила выполнения курсовых и дипломных проектов, и ГОСТ 2.702 - 2.759

7 Исходные данные для расчета

Исходные данные для расчета приведены в Таблице 1, 2, 3.

Таблица 1- Вариант задания для регулятора

Таблица 2 - Характеристики термоэлектрических преобразователей

Таблица 3 - Характеристики термосопротивлений

Разработка принципиальной схемы

1.1 Датчик температуры

Датчик температуры (рисунок 1.1) преобразует изменения температуры в электрические сигналы. Согласно варианту в качестве датчика используется полупроводниковый терморезистор 50 М, который при температуре 60º градусов имеет сопротивление 62,842 Ом, а при температуре 90º градусов имеет сопротивление 69,261 Ом.  U_п = + 15 В; I =  U_п /(R1+R2); U_вых = IR2.

Пусть ток делителя зависит от изменения R2 не более чем на 1%.

Тогда

R1=100•R2;

I=U_п/R1

Отсюда видно, что ток не будет зависеть от R1

Согласно варианта:

R2_min=62,842 Ом;

R2_max=69,261 Ом.

R1=100·R2=100·62,842=6284,2 Ом

Примем R1=6,2 кОм

I=U_п/R1=15/6,2 =2,4 мА

Рисунок 1.1

Нас интересует максимальная и минимальная ЭДС при максимальной и минимальной температурах.

U_выхmin=2,4 мА·R2_min=

U_выхmax=2,4 мА·R2_max=

Желаемая выходная характеристика с выхода масштабирующего усилителя представлена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2

Реализуем данную зависимость с помощью равновесного моста, представленного на рисунке 1.3.

Рисунок 1.3

Индикатор PV1 показывает разницу потенциалов между точкой A1 и точкой A2. Зададим с помощью делителя R3-R4 потенциал в точке A2 равный потенциалу в точке A1 при температуре t_min, т.е. когда U_выхmin = 0,15 В.

Если потенциалы в точках A1 и A2 равны, то индикатор PV1 покажет значение равное 0. При температуре t_max потенциал в точке A1 станет равным 0,17 В и индикатор покажет значение

U_вых=U_A1max-U_A2 =

Это и есть входной сигнал для масштабирующего усилителя. R3=R1=6,2 кОм

Примем:

R4 = 1,5 R2

R4=1,5·69,261 = 103,892 Ом

Из ряда Е6 принимаем величину резистора R4=100 Ом.

1.2 Дифференциальный (масштабируемый) усилитель

Усилитель служит для преобразования или усиления сигнала с датчика температуры в сигнал удобный для дальнейшей обработки (рисунок 1.4).

Рисунок 1.4

При U_вх=0,02В, с равновесного моста на выходе усилителя сигнал равен U_вых = 5 В.

К_у = R_ос/R_вх =(R4+R5)/R1,

где R1– входное сопротивление усилительного каскада.

В свою очередь:

Тогда

R_вх= R=10R_выхR_вых = 100 Ом (рисунок 4).

Примем

R1 = 10·100 Ом = 1 кОм.

Тогда

R4+R5 = R1· К _у =

Резистор R5 предназначен для точной регулировки К_у.

Примем

R4 = 2·Rос /3, а R5 = Rос /3.

R4 = 200 кОм, R5 = 68 кОм.

Для симметрии каскада выберем:

R2 = R1

R3 = R4 + R5.