высыхание те конденсатор теряет емкость
Работа добавлена на сайт samzan.net:
В наше время существует высокая потребность в измерении электрических величин различных устройств, так как любой прибор со временем теряет свою точность и выходит из строя. Это является следствием того, что какой-то элемент устройства изменил свои электрические свойства. Для обнаружения и устранения неполадок создаются различные измерительные приборы. К элементарным средствам измерения относятся измерительный преобразователь. Конденсатор, как и другой элемент схемы может изменять свои свойства, примером одного такого изменения – «высыхание», т.е. конденсатор теряет емкость. Вследствие этого электролитические конденсаторы нередко являются причиной неисправности радиоаппаратуры.
В данном проекте требовалось разработать функцион. преобразователь емкость-код, сущность данного преобразователя заключается в преобразовании емкости конденсатора в код. Преобразователь должен обладать следующими техническими характеристиками: диапазон емкости 100пФ-1000пФ, хранение и считывание преобразования внешней ЭВМ, автоматический режим работы, время преобразования не более 1 с, погрешность преобразования на верхней границе динамического диапазона не более 3 %.
При проектировании функционального преобразователя «емкость-код» был проведен обзор и анализ литературы. Помимо исходной рекомендуемой литературы были использованы другие технические издания и глобальная сеть Internet. При обзоре были выбраны основные блоки устройства и элементы блоков, позволяющие реализовать требования проекта.На основе аналитического обзора были выделены устройства аналоги, реализующие схожие функции. В качестве аналогов рассматривались
- измеритель емкости, основанный на RC-генераторе [3, 9], частота колебания которого зависит от величины емкости конденсатора Сx следующим образом. Характеристики данного метода не соответствует техническому заданию: изменяя R, можно менять пределы измерения от 103 пФ до 103 мкФ; погрешность измерения зависит от предела измерения и колеблется от 0.1 до 10 %.
- цифровой измеритель сопротивления и емкости [3] (структурная схема показана на рисунке 1.3), в котором используются свойства затухающих процессов. Суть данного устройства заключается в измерении времени, за которое напряжение на конденсаторе уменьшается в е раз (е = 2,718). Этот промежуток времени равен τ (постоянной времени цепи) зависит от емкости конденсатора и сопротивления резистора. Данный метод обладает малыми погрешностью и временем преобразования.
В качестве устройства-прототипа данного проекта был выбран цифровой измеритель сопротивления и емкости.
Функциональная схема содержит следующие обозначения:
- компаратор;
- блок управления;
- генератор тактовых импульсов;
- логический элемент И;
- счетчик импульсов;
- регистровая память;
- ключ SW.
Конденсатор заряжается до напряжения U0, после чего ключ SW закрывается, и напряжение за счет действия сопротивления цепи уменьшается. На вход компаратора, поступают два сигнала: уменьшающееся напряжение цепи и напряжение, равное u/e. В апериодическом затухающем процессе, интервал времени между началом процесса затухания, когда напряжение равно U0, и моментом, когда напряжение уменьшается до U =u/e, равен постоянной времени цепи τ. Постоянная времени активно-емкостной цепи равна R*C.
В ходе работы были проведены расчеты на структурном уровне, выбор элементов электрической цепи, анализ метрологических характеристик, электрическое моделирование.
Рассмотрим принципиальную схему. Сначала было определено значение активного сопротивления в цепи. В данном проекте конденсатор заряжается постоянным напряжением. Поэтому необходимо устранить возможные пульсации поступающего напряжения от источника питания. Для этого воспользуемся стабилизатором, который будет обеспечивать поддержание с необходимой точностью требуемой величины постоянного напряжения на нагрузке в условиях изменения напряжения питающей сети. В данной работе простейшим стабилизатором напряжения служит обычный зенеровский диод-стабилитрон (рисунок 3.1). На одном из входов компаратора значение напряжения в е раз меньше U0, на электрической схеме это реализуется с помощью делителя напряжения. Компаратор выберем из требования быстродействия и погрешности. Он реализован на микросхеме К521СА3 (рисунок 3.3) и сравнивает входной сигнал с убывающим напряжением. Сигнал с компаратора поступает на триггер блока управления. Блок управления включает в себя генератор импульсов, ждущий мультивибратор ЖМ и D-триггер Т. Генератор тактовых импульсов основан на базе кварцевого резонатора и дискретных ИС [7]. Частота генератора была вычислена в разделе 2 и составляет 200 Гц. Но генераторы с различными кварцевыми резонаторами могут обеспечить частоту от 100 кГц до 10 МГц [2]. Поэтому снабдим генератор частотой 200 кГц, а для обеспечения частоты 200 Гц воспользуемся делителем частоты. Для этого возьмем три счетчика К155Ие2 с коэффициентом счета 10. Для обеспечения автоматического режима выберем несимметричный мультивибратор, который будет воспроизводить импульс длительностью 1с и паузу между циклами преобразования равную 10-4с. Сигнал на одновибратор будет подавать генератор тактовых импульсов. Длительность формируемого импульса одновибратором не зависит от рабочего напряжения и температуры и определяется параметрами навесных элементов, а период следования импульсов определяется периодом следования запускающих импульсов на вход мультивибратора. В качестве элемента делителя частоты импульсов, поступающих на вход ST3 ждущего мультивибратора от ГТИ, возьмем два счетчика К155ИЕ2 с коэффициентом счета 10 и для деления частоты на два возьмем триггер К155ТМ2. Сигнал с выхода ждущего мультивибратора идет на триггер Т. По быстродействию и функциональным возможностям выберем триггер К155ТМ2 (рисунок 3.7). С – управляющий вход разрешения приема информации. Триггер переводиться в состояние “0” R-входом и в состояние “1” – D-входом при действии импульса по входу С. Выход Q управляет логическим элементом И. Выход управляет сбросом счетчика. В зависимости от состояния триггера, ключ SW либо открыт, либо закрыт.
2. на тему Расчёт давления жидкости на дно и стенки сосуда 7 класс Расчет давле
3. О.А. Бутакова Академия здоровья
4. тематика 223 Литература 333 История 224 Русский язык 332
5. Электрический заряд и его дискретность.html
6. ТЕМАТИКА КОНТРОЛЬНЫХ РАБОТ- Анкетные методы оценки спроса
7. Реферат- Основные этапы туризма
8. Клетки сходные по происхождению и выполняемы функциям образуют 1 ткани 2 органы 3 системы о.html
9. реферату- Механізм створення бізнесуРозділ- Підприємництво Механізм створення бізнесу Створення власної
10. Тема Педагогическая теория Иогана Фридриха Гербарта 17761841гг
11. Расчет двойного интеграла при помощи метода Симпсона
12. герб цифра на верхней ее стороне.html
13. Зловредное ПО и средства борьбы с ними
14. И Год рожд
15. Лекция 1 ПЕРЕВОД В СОВРЕМЕННОМ МИРЕ
16. Запис виконання та правка Автоматизація виконання задач за допомогою макросів Макрос це серія ком
17. ГРАЖДАНСКАЯ АКТИВНОСТЬ УЧАЩЕГОСЯ ЮНОШЕСТВА КАК ИСТОРИКО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ФЕНОМЕН
18. Воспитание Современные подходы к воспитанию
19. Тема Использование интеллектуального потенциала педагогических кадров по итогам курсов повышения квалифи
20. .Как друга ропот заунывныйКак зов его в прощальный часТвой грустный шум твой шум призывныйУслышал я в после.