 |
Измерительный преобразователь для индукционного датчика
|
|
|
|
ПРАКТИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ
УДК 681.-621.375
ББК 32.85
Х 80
Рекомендовано научно-методическим советом
факультета автоматизированных и информационных систем
ГГТУ им. П.О. Сухого
Авторы-составители: В.А. Карпов, О.М. Ростокина
Рецензент: к.т.н., доцент. кафедры «Электропривод», к.т.н.
В.С. Захаренко
Методические указания и задания к курсовому проекту по дисциплине «Преобразовательная техника» для студентов дневной и заочной форм обучения специальности 1-36 04 02 «Промышленная электроника» / авт.-сост.: В.А. Карпов, О.М. Ростокина. – Гомель: ГГТУ им. П.О. Сухого, 2011 – 44 с.
В данных указаниях содержится четыре темы курсовых проектов, посвященных расчёту измерительных преобразователей для различных типов датчиков физических величин: индукционного датчика, емкостного датчика, термопреобразователя сопротивления и электромагнитного датчика расхода.
Для студентов специальности 1-36 04 02.
УДК 681.-621.375
ББК 32.85
СОДЕРЖАНИЕ
| Введение | |
| 1. Измерительный преобразователь для индукционного датчика | |
| 1.1. Функциональная схема измерительного преобразователя для индукционного датчика | |
| 1.2. Эквивалентная схема индукционного датчика | |
| 2. Измерительный преобразователь для ёмкостного датчика | |
| 2.1. Эквивалентная схема ёмкостного датчика | |
| 3. Измерительный преобразователь для термопреобразователя сопротивления (ТПС) | |
| 3.1. Функциональная схема ИП для ТПС | |
| 3.2. Расчет коэффициента усиления и напряжения смещения дифференциального усилителя | |
| 3.3. Расчет влияния помехи общего вида. | |
| 3.4. Расчет влияния помехи нормального вида | |
| 4. Измерительный преобразователь для электромагнитного датчика расхода (ЭМДР) | |
| 4.1. Расчет тока питания и выходного напряжения ЭМДР | |
| 5 Примеры расчёта элементов функциональных схем | |
| 5.1. Пример расчёта генератора синусоидальных колебаний | |
| 5.2. Пример расчёта преобразователя ток-напряжение | |
| 5.3. Пример расчёта фазосдвигающего устройства | |
| 5.4. Пример расчёта формирователя управляющих напряжений | |
| 5.5. Пример расчёта усилителя | |
| 5.6. Пример расчёта фазочувствительного выпрямителя | |
| 5.7. Пример расчёта фильтра нижних частот | |
| 5.8. Пример расчёта преобразователя напряжение-ток | |
| 5.9. Пример расчёта генератора квадратурных напряжений | |
| 5.10. Пример расчёта преобразователя ёмкости в напряжение | |
| 5.11. Пример расчёта выходного преобразователя напряжение-ток. | |
| Литература | |
| Дополнительная литература | |
| Дополнительная литература по теме «Измерительный преобразователь для индукционного датчика» | |
| Дополнительная литература по теме «Измерительный преобразователь для ёмкостного датчика» | |
| Дополнительная литература по теме «Измерительный преобразователь для термопреобразователя сопротивления» | |
| Дополнительная литература по теме «Измерительный преобразователь для электромагнитного датчика расхода» |
|
|
|
Введение
Настоящее методическое указание предназначено для выдачи тем курсовых проектов, проиллюстрированных примерами расчёта. В данных указаниях содержится четыре темы курсовых проектов, посвященных расчёту измерительных преобразователей для различных типов датчиков физических величин: индукционного датчика, емкостного датчика, термопреобразователя сопротивления и электромагнитного датчика расхода.
В каждой теме дано несколько вариантов исполнения преобразователей, отличающихся количественными характеристиками.
|
|
|
Измерительный преобразователь для индукционного датчика
Общие данные:
Основная приведенная погрешность,  , %
| 0,5 |
Дополнительная температурная погрешность, 
| 0,3 |
Нормальная температура, 
| |
| Рабочий температурный диапазон,
| -20¸70 |
Индивидуальные данные приведены в таблице 1.
Таблица 1
| № вар |  ,
кГц
|  ,
Ом
|  ,
Ом
|  ,
мА
|  ,
Ом
|  ,
В/А
|  ,
мА
|  , %
|
| 1,0 | ±0,1 | 0¸5 | 0,1 | |||||
| 0,5 | ±0,2 | 0¸10 | 0,1 | |||||
| 2,0 | ±0,3 | -5¸5 | 0,2 | |||||
| 5,0 | ±0,3 | -10¸10 | 0,2 | |||||
| 10,0 | ±0,4 | 4¸20 | 0,3 |
|
| – частота возбуждения датчика, Гц; |
|
| – активное сопротивление обмотки возбуждения, Ом; |
|
| – индуктивное сопротивление обмотки возбуждения, Ом; |
| – ток обмотки возбуждения, А; |
|
| – сопротивление потерь обмотки возбуждения, Ом; |
|
| – коэффициент связи,  ;
|
|
| – выходной унифицированный сигнал, А; |
|
| – относительные пульсации выходного тока, где  – диапазон изменения выходного тока  .
|
Рис. 1.1. Эквивалентная схема индукционного датчика
1.1. Функциональная схема измерительного преобразователя
для индукционного датчика
Функциональная схема измерительного преобразователя приведена на рисунке 1.2. Она состоит из следующих элементов:
| ГСК | – генератор синусоидальных колебаний, предназначенный для питания датчика; |
| ЭМД | – электромагнитный датчик, имеющий обмотку возбуждения 1 - 2 и выходную обмотку 3 - 4; |
| ПрТН | – преобразователь ток-напряжение, вырабатывающий выходное напряжение, пропорциональное входному току через датчик  и синфазное (противофазное) с входным током;
|
| ФСУ | – фазосдвигающее устройство, сдвигающее фазу входного напряжения до получения синфазности/противофазности с выходным напряжением; |
| ФУН | – формирователь управляющего напряжения, необходимый для управления ключами фазочувствительного выпрямителя; |
| Ус | – усилитель выходного сигнала датчика; |
| ФЧВ | – фазочувствительный выпрямитель; |
| ФМИ | – фильтр нижних частот; |
| ПНТ | – преобразователь напряжение-ток, позволяющий получить выходной унифицированный ток; |
| БП | – блок питания измерительного преобразователя. |
|
|
|
Рис. 1.2. Функциональная схема измерительного преобразователя
|
|
|
