8 Розрахунок довжини кювети

З метою забезпечення мінімальних похибок і достатньої лінійності

показів зміна рівня сигналу з фотоприймача не повинна перевищувати

30%.Тобто при концентрації газу C=0% на приймальну площадку падає потік Ф,то для максимальної концентрації С=5% потік Ф₅ визначається:

Ф₅= 0,7 (5.1)

Розглянемо дослідно отриманий спектр пропускання бінарної суміші двоокис вуглецю-азот при довжині кювети 100мм,концентрації 15% та

атмосферному тиску (рис.5.1).

Знаючи довжину кювети та концентрацію при якій досліджували пропускання С0₂ і з врахування пропускання нашого робочого світлофільтра з межами на рівні λ_0,1τ(довжини хвиль на рівні 0,1 пропускання фільтру) можемо визначити коефіцієнт поглинання.Пропускання С0₂ визначаємо із рис.5.1 [2] і беремо його середнє значення в межах пропускання робочого світлофільтру на проміжку довжин хвиль від λ1_0,1τ до λ2_0,1.τ.

Запишемо формулу Ламберта -Бугера-Бера:

(8.1)

Де - коефіцієнт пропускання;

k-коефіцієнт поглинання газу;

l-довжина шляху на якому відбувається поглинання;

C-концентрація газу.

Тоды одержимо:

Тоді враховуючи формулу (5.1) та (5.2) довжина нашої кювети складе:

Рис.5.1 Спектр пропускання бінарної суміші двоокис вуглецю-азот

при атмосферному тиску [4]

Довжина кювети L = 100 мм

CO2: C, об. доля = 15 %

N2: C, об. доля = 85 %

9 Попередній підсилювач сигнал

Схема зображена на рис.9.1 являє собою попередній підсилювач.

Розглянемо елементи та принцип роботи даної схеми.Схема призначена для підсилення сигналу з вмонтованого в приладі фотоприймача ФУО-614 попереднього підсилювача ,для захисту наступних каскадів від напруги яка може перевищувати допустиму для живлення попереднього підсилювача приймача ,слідкування за постійною складовою сигналу та формування синхроімпульсів.

Рис.9.1 Схема електрична принципова для попереднього підсилення

сигналу.

На друкованій платі змонтовані зовнішні елементи попереднього підсилювача приймача випромінювання (елементи C1,R4,R5),сигнал з якого підсилюється операційним підсилювачем КР544УД1А до 1-1.5В і надходить на сигнальний вихід операційного підсилювача.Живлення реалізується від стабілізатора напруги 18В із штучною асиметрією напруги відносно нуля.Зміщення постійної складової на постійному рівні підтримується мікросхемою ОП D1.

Формувач на прецезійному компараторі КР59СА3А перетворює колибально подібну напругу в прямокутні імпульси амплітудою 15В.

Змінюючи співідношення між опорами R4 і R5 можна досягнути бажаного коефіцієнту підсилення.Конденсатор С1 разом із резисторами R4 та R5 задає потрібну частотну корекцію.Польовий транзистор VT1 служить в якості електричного ключа для перемекання між електричними частинами кола.

10 Розрахунки з проектування друкованої плати

10.1 Розрахунок площі монтажної зони.

Розрахунки проводимо згідно з рекомендацій приведених в методичці [7]

Вихідними документами є ТЗ, принципова електрична схема вузла РЕА та перелік документів до неї.

Друкована плата (ДП) для попереднього підсилення сигналу з фотоприймача ФУО-614, повина бути виконаний як закінчений вузол та експлуатуватися у приміщеннях теплоенергетичних установок. Для виготовлення плати друкованої доцільно використати склотекстоліт, як матеріал основи, дивлячись на те що він є дешевим та легкооброблювальним. Тип друкованої плати - двостороння .

Крок координатної сітки рівний 2.5 мм.

Розрахунок площі монтажної зони для низької густини монтажу виконаємо на основі формули (2.1):

S_м = 4S_мг + 3S_сг + 1,5S_кг , (10.1)

де S_мг ,S_сг ,S_кг відповідно сумарні установи площі малогабаритних (всі мініатюрні елементи), середньо габаритні (МС у прямокутних корпусах, постійні опори вище 0,5 Вт, конденсатори у круглих корпусах і т. д.) та крупно габаритні (трансформатор, напівпровідникові прилади на радіаторах і т.д.).

Під установчою площею ЕРЕ розуміють площу прямокутника (квадрата), у яку вписується ЕРЕ разом з виводом та контактними площинками при його установці на платі друкованій.

В даній схемі до малогабаритних ЕРЕ відносяться резистори, стабілітрони. конденсатори і т.д, до середньо габаритних ЕРЕ відноситься корпус мікросхем ; до великогабаритних ЕРЕ не відносяться елементи.

Необхідні для конструювання ДП дані про елементи зведені до таблиці

Розраховуємо площу монтажної зони за формулою :

Розрахунок отворів, ширини провідного рисунка виконаємо для плати друкованої другого класу точності згідно ГОСТ 23751-75 . Це доцільно бо плати даного класу дешевші у виготовленні і рекомендуються для плат з низькою густиною монтажу, тобто де не потрібна висока точність.