Система контроля резисторов

Дипломная работа - Компьютеры, программирование

Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



локов:

1.Источник опорного напряжения: обеспечивает повышенную стабильность выходного напряжения.

.Схема измерения: основана на разряде предварительно заряженной образцовой емкости.

.Устройство сравнения: сравнение двух входных величин, в данном случае аналоговых и выдачи на выходы сигналов о результате этого сравнения (о равенстве или неравенстве).

4.Триггер: устройство, обладающее возможностью, длительно находится в одном из двух или более устойчивых состояниях, и чередовать их под воздействием внешних воздействий. Триггеры - это логические устройства с памятью. Их выходные сигналы в общем случае зависят от сигналов, приложенных к входам в данный момент времени, но и от сигналов, воздействующих на них ранее.

.Кварцевый генератор: очень высокая добротность и стабильность.

.Протокол RS-232: предназначен для подключения аппаратуры, передающей или принимающей данные, к оконечной аппаратуре каналов данных. Сигнал (последовательность битов) передается напряжением. Передатчик и приемник являются несимметричными: сигнал передается относительно общего провода. В таблице 1 приведены границы напряжений для сигналов приемника и передатчика. Логическому нулю па входе приемника соответствует диапазон напряжений +3... + 12 В, а логической единице - диапазон -12...-3 В. Диапазон -3...+3 В - зона нечувствительности, обеспечивающая гистерезис приемника (передатчика). Уровни сигнала на выходах должны быть и диапазоне -12.. -5 В для представления логической единицы и +5 .. +12 В для представления логического нуля.

 

Диапазон напряжения входа приёмника, ВДиапазон напряжения выхода передатчика, ВСостояние уравновешивающего сигналаСостояние линии данныхЛогический 0+3... + 12+5 .. +12ONMARXЛогическая 1-12...-3-12.. -5OFFSPACEТаблица 1 Границы напряжений COM-порта (стандарт RS-232)

 

.Схема совпадения: выходной сигнал должен вырабатываться тогда, когда сигналы на входах совпадают (приходят одновременно). Если совпадения нет, то выходной сигнал должен отсутствовать.

.Счётчик: считает количество входных импульсов, то есть с приходом каждого нового импульса двоичный код на выходе счётчика увеличивается (или уменьшается) на единицу.

.Набор образцовых конденсаторов: выбирается конденсатор соответствующий измеряемому номиналу сопротивления.

.Устройство индикации: информирует о том, находится измеряемый резистор в необходимом допуске или нет.

.Делитель частоты: делит частоту кварцевого генератора в зависимости от диапазона контролируемых резисторов.

.Микроконтроллер: определяет, находится ли измеряемый резистор в допуске или нет; передаёт данные о контролируемом резисторе на ПК; управляет схемами управления; сбрасывает показания счётчиков.

.Схема управления 1: переключает конденсатор на заряд и разряд.

.Схема управления 2: переключает конденсаторы в зависимости от номинала контролируемого резистора.

.Схема управления 3: выбор нужной частоты от делителя в зависимости от диапазона контролируемого резистора.

Алгоритм работы прибора

В основе работы лежит метод дискретного счета. Для измерения и контроля резисторов () используется процесс разряда предварительно заряженной образцовой емкости (). В результате, формируемый измерительный интервал определяется постоянной времени: . С изменением номинал изменяется , а, следовательно, количество импульсов поступивших на счетчик с эталонного генератора () будет также изменяться, что неудобно для построения систем контроля резисторов, следовательно, чтобы , будем выбирать разные образцовые ёмкости. Заданием ёмкости будем определять номинал контролируемого резистора. С изменением диапазона измерения: 10 Ом-100 Ом; 100 Ом-1кОм и т. д. количество импульсов будет увеличиваться в 10; 100 и т.д. раз. Для того чтобы количество импульсов поступивших на счётчик было одинаковым, будем использовать делитель частоты кварцевого генератора.

Схема управления 1 подключает к источнику опорного напряжения конденсатор , который полностью заряжается за время , потом она переключает конденсатор на разряд через резистор . Одновременно с началом разряда конденсатора микроконтроллер переводит триггер в единичное состояние, вместе с этим микроконтроллер сбрасывает показание счетчика, вследствие чего открывается схема совпадения и начинается поступление импульсов с выхода генератора на счетчик. На счётчике с приходом каждого нового входного импульса двоичный код на выходе счётчика увеличивается. Двоичный код от счётчика подаётся на микроконтроллер, который считает количество импульсов. Импульсы будут поступать на счетчики до момента, когда напряжение на емкости станет равным напряжению, снимаемому с делителя . В этот момент устройство сравнения выдает сигнал, который переводит триггер в нулевое состояние, вследствие чего схема совпадения блокирует прохождение импульсов с генератора на счетчик. Если количество импульсов, поступивших на счётчик, превышает 255, то он выдаёт сигнал переполнения, который фиксируется микроконтроллером, и он включает делитель частоты. Схема управления 2 будет подключать образцовую ёмкость в зависимости от номинала контролируемого резистора, а схема управления 3 будет подключать делитель частоты кварцевого генератора в зависимости от диапазона контролируемого резистора.

 

Разработка и расчёт функциональной схемы

 

Рис. 11 Функциональная схема разрабатываемого устройства

 

Зададим количество импульсов , тогда погрешность на диск

s