Проектування вимірювальної системи температури (стр. 5 из 5)
Основні параметри датчика:
- опір при 25 ° C: 1000 Ω ± 2% (Ic = 1 мА)
- температурний коефіцієнт: 0.75% / K тип
- максимальнийструм: 10 мА при 25 ° C, 2 мА при 150 ° C
- постійна часу: 30 сек на нерухомому повітрі: 5 сек в спокійній рідини,
2 сек в поточній рідини
- корпус: SOD-70
4.Електричні розрахунки компонентів системи вимірювання температури
До портів мікроконтролера ХТAL1 та ХТAL2 під’єднано конденсатори
та 
, між якими розташований кварцовий резонатор ZQ, призначений для того, щоб задавати такт роботи мікроконтролера. Його частота f=1 МГц. 
(4.1) 
Візьмемо
пФ.Схема інтерфейсу RS 485 зображена на рисунку 3.3. Для того щоб забезпечити подавлення високочастотних завад живлення кожної мікросхеми, безпосередньо близько до її корпусу шунтуються керамічні конденсатори, а саме С7, С10, С8 ємність яких не перевищує 0,1 мкФ . Звідси випливає, що ємність конденсаторів С7=С10=С8=0,1мкФ. Для подавлення низькочастотних завад і пульсацій використовуємо електролітичні конденсатори С6 ємність, якого також не повинна перевищувати 0,1 мкФ. Отже С6=0,1 мкФ
Конденсатори С13, С14, С15, С16 призначені для забезпечення функціонування мікросхеми МАХ 232. Згідно з документацією цієї мікросхеми ємність конденсаторів С13= С14 =С15=С16=0,1 мкФ.
З документації на мікросхему MC7805 визначаємо номінали конденсаторів С8 – С9.та С17 – С18 Отже, обираємо конденсатори С8= С9=0,1 мкФ, С17= С18= 10 мкФ.
Для забезпечення стабілізації п’яти-вольтового живлення для мікросхем DD5, DD6 використовуємо діоди VD1 та VD2 - діоди напівпровідникові імпульсні 1N4148, які мають такі характеристики:
- постійна зворотна напруга, UR - 75 В;
- імпульсна зворотна напруга, URM - 100 В;
- температура збереження, Тзб- від –65 до +200°C ;
- робоча температура навколишнього середовища - від –65 до +150°C;
- пряма напруга, UF1 – 0,1 В;
- зворотний струм, IR1 - 5 мкА;
- зворотний струм, IR2 – 0,025 мкА;
- зворотна пробивна напруга, UBR – 100 В.
5. Розрахунок похибки вимірювання системи температури
Розрахуємо похибку квантування АЦП. Розрахунок проведемо за такою формулою:
(5.1)де n- розрядність АЦП n=12;
- напруга АЦП; = 10 (В).Підставивши значення, отримаємо:
.Розрахунок СКВ похибки квантування за такою формулою
. (5.2)Отримаємо:
Розрахуємо похибку, яка буде виникати за рахунок не досконалості датчика.
Розрахунок СКВ похибки датчика за такою формулою:
. (5.3)Підставивши значення, отримаємо:
Розрахуємо загальне СКВ похибки датчиків за такою формулою:
. (5.4)Підставивши значення, отримаємо:
Висновки
В даному курсовому проекті була розроблена інформаційно-вимірювальна система визначення температури. В першому розділі ми розглянули можливі методи та засоби вимірювання температури. В другому розділі ми розробляли структурні схеми систем для визначення температури та з них обрали найкращу схему яка по критеріях якості була найбільш оптимальною для розробки інформаційно - вимірювальної системи температури. В третьому розділі ми розробили електричну принципову схему, де підібрали мікроконтролерфірми Texas Instruments, MSP430F149, інтерфейс зв’язку між вимірювальною системою і персональним комп’ютером – RS-485, обрали джерело живлення MC7805 та первинний вимірювальний датчик KTY81-121 фірми NXP Semiconductors.
В четвертому розділі ми зробили розрахунки основних вузлів системи для визначення температури. В п’ятому розділі розрахували основну похибки, а саме похибку первинного вимірювального перетворювача –датчика KTY81-121.
Загалом розроблена нами система є життєздатною та досить дієвою при стандартних умовах.
Перелік посилань
1. Антропогенные проблемы экологии: Методическое пособие. – К.: Вища школа, 1997. – 144 с.
2. Аксенов И.Я., Аксенов В.И. Транспорт и охрана окружающей среды. – М.: Транспорт, 1986. – 176 с.
3. Желібо Е.П., Заверуха Н.М., Зацарнкий В.В. “Безпека життєдіяльності”. – Вінниця: ВНТУ, 2004. – 185 с.
4. Клименко Л.П. Техноекологія – О: Таврія, 2000. – 542 с.
5. Бреслер П.І. Оптичні абсорбційні газоаналізатори і їх використання.– Л.: Енергія, 1980. - 164с.
6. ДСТУ 4277 – 2004: Норми і методи вимірювань вмісту оксиду вуглицю та вуглеводнів у відпрацьованих газах автомобілів з двигунами, що працюють на бензині або газовому паливі.
7. Ю.Ф. Гутаревич, Д.В. Зеркалов, А.Г. Говорун, А.О. Корпач, Л.П. Мержиєвська Екологія автомобільного транспорту: Навч. Посібник – К.: Основа, 2002. – 312с.
8. Проектирование микропроцесорных измерительных приборов и систем/В.Д. Циделко, Н.В. Нагаец, Ю.В. Хохлов и др.- К.: Техніка, 1984.-215с.
7. http://www.ti.com/