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



етизацию будет

 

 

Зададим частоту кварцевого генератора .

Рассчитаем необходимые образцовые ёмкости для каждого номинала контролируемого резистора

 

(таблица 2).

 

, Ом, Ф102111,8180121,6660 131,5380 151,3330 161,25181,1110 201229,090 248,3330 277,4070 306,6670 336,060 365,5570 395,1270 434,650 474,2570 51,13,9130 563,5710 623,2270 682,9410 752,6670 822,4390 912,1980 Таблица 2 Значение образцовой ёмкости для разных номиналов сопротивлений

 

При изменении диапазона контролируемого резистора будем делить частоту кварцевого генератора (таблица 3).

Таблица 3 Значение частоты для разных диапазонов контролируемых сопротивлений

Диапазон измеряемого сопротивленияЧастота кварцевого генератора, 10 Ом 91 Ом100 Ом 910 Ом1 кОм 9,1 кОм10 кОм 91 кОм

Разработка и расчёт принципиальной схемы

 

Данные для расчёта

Электрические параметры: шкала номиналов -

Метрологические характеристики: погрешность не более

Диапазон контролируемых сопротивлений:

Условия эксплуатации: нормальные

Произведём описание и расчёт всех структурных элементов схемы

 

Источник опорного напряжения

В качестве источника опорного напряжения выберем микросхему К142ЕН6А, которая обеспечивает стабильное напряжение до 15 0,3 В. Её характеристики указаны в таблице 4.

 

Uвх max, ВUвыхmax, ВUпд, ВIвых max, АIпот, мАКнU, %/ВКнI, %30152,2/2,50,27,50,00150,2Таблица 4

 

Рис. 12 Схема включения К142ЕН6А до получения стабилизированного напряжения 9 В

 

Схема измерения

 

Для того чтобы интервал измерения был , должно выполняться равенство

 

 

Выберем резистор

 

, тогда .

 

Вычислим минимальный измерительный интервал

 

, при и

Так как заряжается за интервал времени равный

 

,

 

где и

имеем

 

Вычислим мощности, которые рассеиваются на резисторах

 

, следовательно

 

Переключение образцовых ёмкостей на заряд и разряд будет происходить с помощью быстродействующего двухканального мультиплексора MAX301 фирмы MAXIM рис. 13, его характеристики указаны в таблице 5, назначение выводов в таблице 6.

 

Рис. 13

 

Таблица 5

Сопротивление открытого канала, ОмПитание, ВРпот, мкВт≤ 204,5…2035

НомерНазначение1, 8Выход2 - 7Не используется9, 16Вход10, 15Логические входыТаблица 6

 

Рис.14

 

С изменением номинала контролируемого резистора будем включать соответствующие ёмкости с помощью мультиплексора. Для переключения ёмкостей нам нужен 24-канальный мультиплексор. Объединим 8-канальный с 16-канальным с помощью инвертора на входах разрешения и элемента 2И-НЕ для смешивания входных сигналов рис. 15.

 

Рис. 15

 

Характеристики мультиплексоров и назначение выводов указаны в таблице 7 и 8.

 

ТипРпот, мВтtзад1/0, нсtзад0/1, нсПитание, ВК155КП13403533+5К155КП72602014+5Таблица 7

 

D0-D15Аналоговые входыOutАналоговый выходVccНапряжение питания1, 2, 4, 8Адрес (выбор соединения)SВход стробированияТаблица 8

 

Компаратор

При выборе компаратора необходимо учитывать напряжение смещения Eсм, разность входных токов Δi, коэффициент внутреннего усиления Кu.

Основными источниками погрешностей компаратора являются: напряжение смещения Eсм, и время задержки.

Выберем компаратор К521СА4 рис. 16. Назначение выводов и характеристики указаны в таблице 9 и 10.

 

Рис. 16

 

Номер выводаНазначение1Вход 12Вход 23-9В5Выход 26Земля7Выход 19+5В10+9ВТаблица 9

 

Ток потребления Iпот, мА: от положительного источника питания от отрицательного источника питания 18,7 7,5Напряжение смещения нуля Uсм, мВ4,0Коэффициент ослабления синфазных входных напряжений Кос сф, дБ -Средний входной ток Iвх, мкА2,0Напряжение 1 U1вых, В2,5…4,5Напряжение 0 U0вых, В0,5…0Время задержки включения tзд, нс26Таблица 10

 

Триггер

В качестве RS триггера выбираем К155ТМ2, который является D триггером рис. 17. Его характеристики и назначение выводов указаны в таблице 11 и таблице 12.

 

Рис. 17

 

Рпот, мВтtзад1/0, нсtзад0/1, нсПитание157,52540+5ВТаблица 11

 

1Вход сброса2Информационный вход (вход данных)3Тактовый вход4Вход установки5Прямой выход6Инверсный выходТаблица 12

 

При подаче логического 0 на S вход на выходе триггера (5) появляется логическая единица, при этом на входе R должна присутствовать логическая единица. Чтобы возвратить триггер в исходное состояние на вход R подается логический 0, при этом на входе S должна присутствовать логическая единица.

 

Схема совпадения

 

В качестве схемы совпадения выберем логический элемент И

 

 

Вход 1Вход 2Выход000100010111Таблица истинности двухвходового элемента И

 

Делитель частоты

 

Для построения делителя частоты возьмём за основу двоичный асинхронный счётчик типа К155ИЕ5 рис. 18. Его характеристики указаны в таблице 13.

 

Рис. 18

Таблица 13

Рпот, мВтtзад, нсПитание265135+5В

Чтобы получить из счётчика делитель частоты на 10 нужно соединить выводы: С2 С1, R2 с 8, R1 c 2. С1 - вход, 4 - выход. Для деления частоты на 1000 нужно последовательно соединить 3 счётчика. Для выбора необходимой частоты используется мультиплексор. Выберем мультиплексор MAX313 фирмы MAXIM.

 

Рис. 19

 

ЖК-дисплей

 

Алфавитно-цифровые ЖК-модули представляют собой недорогое и удобное решение, позволяющее сэкономить

s