ЛР1
.pdfМИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский университет «МИЭТ»
Институт «Микроприборов и систем управления» (МПСУ)
Лабораторная работа №1
по дисциплине
«Преобразователи информации и датчики физических величин»
Тема: «Моделирование емкостных датчиков»
Цель работы: Понять принципы работы емкостных датчиков.Оценить и объяснить влияние паразитной емкости подключенной к различным датчикам.
Продолжительность работы: 4 часа.
Выполнили студенты группы «ИВТ-34»: |
Аргунов Артём |
|
Плотников Егор |
|
Никитина София |
Преподаватель: |
Страчилов Максим Васильевич |
Москва, 2021 г
Задание 1
1.2.Рассчитали номинал емкости С2, в зависимости от номера варианта:
1.3.Свойства ОУ:
1.4. АЧХ:
ФЧХ:
1.5. Осциллограмма (при частоте 94.996 kHz, взятой из середины рабочей полосы частот, на плоском участке ФЧХ)
1.6. Изменяя емкость датчика С1 сняли передаточную характеристику по показаниям вольтметров на выходе схемы в 12 точках.
Шаг 1% т.к. берем 2·С1 за ёмкость ,то промежуток находится от 47% до 52%.
1.7. Погонная ёмкость кабеля равна 50пФ/м, L=0.5 м;
Паразитная ёмкость не влияет.
Задание 2
2.3 При конденсаторах, установленных по 50% ФЧХ:
АЧХ отсутствует:
2.4 Таблица с шагом
% от С1 |
% от C2 |
U2 (мВ) |
U3 (мВ) |
U4 (мВ) |
|
|
|
|
|
45 |
55 |
0,282 |
-1,528 |
1,414 |
|
|
|
|
|
46 |
54 |
0,226 |
-1,523 |
1,414 |
|
|
|
|
|
47 |
53 |
0,169 |
-1,517 |
1,414 |
|
|
|
|
|
48 |
52 |
0,113 |
-1,512 |
1,414 |
|
|
|
|
|
49 |
51 |
0,056 |
-1,506 |
1,414 |
|
|
|
|
|
50 |
50 |
0 |
-1,5 |
1,414 |
|
|
|
|
|
51 |
49 |
0,056 |
-1,509 |
1,414 |
|
|
|
|
|
52 |
48 |
0,113 |
-1,526 |
1,414 |
|
|
|
|
|
53 |
47 |
0,169 |
-1,548 |
1,414 |
|
|
|
|
|
54 |
46 |
0,226 |
-1,521 |
1,414 |
|
|
|
|
|
55 |
45 |
0,282 |
-1,533 |
1,414 |
|
|
|
|
|
АЧХ при С1 установленном на 55%, С2 на 45%:
ФЧХ при тех же значениях конденсаторов:
Осциллограмма (при частоте 200.395 kHz, взятой из середины рабочей полосы частот, на плоском участке ФЧХ):
2.5 Влияние паразитной ёмкости Из табличных данных С4 и С5 равны:
С4 = С5 = 50пФ * 0.1м = 5 пФ
Из схемы видно, что установка паразитных ёмкостей не влияет на показания вольтметров.
2.6 Свойства ОУ
Задание 3
3.2 Резистор R2 имеет номинал в 1 МОм, усиление происходит в 2 раза, следовательно из формулы:
R1 равен 1 МОм.
3.3 При установке ёмкостей по 50% АЧХ не проявляется.
ФЧХ имеет вид:
3.4 Таблица с шагом:
Осциллограмма (при частоте 248.659 kHz, взятой из середины рабочей полосы частот, на плоском участке ФЧХ):