Основные соотношения для расчета преобразователя сопротивление-напряжение с тс в ос.
Исходными данными для расчета преобразователя являются:
1. Диапазон измеряемой температуры Тмин, Тмах
2. Сопротивление для максимальной измеряемой температуры R Емах (берется из справочных данных) и минимальной температуры R Емин (берется из справочных данных)
3. Выходное напряжение преобразователя Uвых.
Схема преобразователя может быть построена следующим образом:
Рис.8. Преобразователь R в U с ТС в ОС
1. Задаемся током через ТСМ. Для исключения нагрева ТСМ протекающим током, можно принять типовое значение I тсм = 1 мА.
2. Задаемся напряжением питания термосопротивления Uст.ном.. Типовое значение Uст.ном. равно 9В. Выбираем соответствующий стабилитрон.
3. Определяем балластное сопротивление R2
где Eвх - входное напряжение стабилизатора питания ТСМ, Iст.ном – рабочий ток стабилитрона.
4. Определяем сопротивление R1:
5. Определяем минимальное и максимальное напряжение на выходе преобразователя для заданного диапазона температур:
Umax (t) = - R (tmax)/ R1 Uст.ном,
Umin (t) = - R (tmin)/ R1 Uст.ном.
6. Определяем требуемый коэффициент усиления:
Ку= Uвых/ Umax (t)
7. По справочным данным выбирается тип резисторов и их номинал в соответствии с номинальным рядом. По справочным данным выбирается операционный усилитель с минимальным напряжением смещения Uсм, малыми входными токами iвх и низкой потребляемой мощностью Рn. Коэффициент усиления должен быть по возможности высоким.
Основные соотношения для расчета преобразователя сопротивление-напряжение с измерительным мостом.
Исходными данными для расчета преобразователя являются:
1. Диапазон измеряемой температуры Тмин, Тмах
2. Сопротивление для максимальной измеряемой температуры R Емах (берется из справочных данных) и минимальной температуры R Емин (берется из справочных данных)
3. Выходное напряжение преобразователя Uвых.
Схема преобразователя может быть построена следующим образом:
Рис.9. Преобразователь R в U с измерительным мостом
1. Задаемся током через ТСМ. Для исключения нагрева ТСМ протекающим током, можно принять типовое значение I тсм = 1 мА.
2. Задаемся напряжением питания моста Uст.ном.. Типовое значение Uст.ном. равно 9В. Выбираем соответствующий стабилитрон.
3. Определяем балластное сопротивление R1
где Eвх - входное напряжение стабилизатора питания моста, Iст.ном – рабочий ток стабилитрона.
4. Определяем сопротивление R2:
4. Определяем ΔR термосопротивления
ΔR= RЕмах - RЕмин;
5. Выбираются значения R3= R4= R5= R которые должны быть равны R Емин.
6. Выбираются значения R8. Рекомендуется принять номинал R8 равным 1 кОм.
7. Рассчитывается сопротивление R9
R9=2* R8+ R
8. Рассчитывается сопротивление R7
9. Рассчитывается выходное напряжение преобразователя Uвых.м
10. Определяется требуемый Ку преобразователя
Ку= Uвых/ Uвых.м
11. По справочным данным выбирается тип резисторов и их номинал в соответствии с номинальным рядом. По справочным данным выбирается операционный усилитель с минимальным напряжением смещения Uсм, малыми входными токами iвх и низкой потребляемой мощностью In. Коэффициент усиления должен быть по возможности высоким.
Подключение пирометров.
Выходным сигналом пирометра обычно является токовый сигнал.
Токовый сигнал примерно на порядок более помехоустойчив, чем сигнал в виде напряжения. Это позволяет передавать информацию от датчиков с токовыми выходами на расстояния в сотни метров. Вот почему многие промышленные датчики имеют стандартный токовый выход 4..20 мА; 0..20 мА; 0..5 мА или ±5 мА. Наиболее интересными свойствами обладает диапазон 4..20мА, который широко используется в так называемых аналоговых интерфейсах "токовая петля". В диапазоне 4..20 мА нет нулевой точки, что обеспечивает более широкий частотный диапазон передаваемых сигналов, а, кроме того, начальный диапазон ниже (4мА) может быть использован для питания внутренних компонентов датчиков.
В зависимости от модификации пирометра выходной сигнал может иметь одно из унифицированных значений: 4..20 мА или 0..20 мА.
Основой преобразователя является измерение падение напряжения на нагрузочном резисторе который называется шунтом.