27.2. Какой датчик можно использовать для измерения переменного магнитного поля?
Варианты ответа: катушка индуктивности в виде рамки, датчик Холла, магнитодиод, магниторезистор. Индукционные и датчики Холла. Датчики Холла основаны на том, что если в магнитное поле поместить прямоугольную полупроводниковую пластину и к узким ее граням подвести электрический ток, то на широких гранях пластины возникнет напряжение, величина которого пропорциональна силе тока и напряженности магнитного поля. Это явление может быть объяснено следующим образом: при движении носителей тока (в данном полупроводнике - электронов) под воздействием магнитного поля происходит искривление их траекторий в направлении верхней грани. ЭДС Холла выражается аналитически как произведение трех величин: Ex=AIH, где: I - ток, пропускаемый через проводник, Н - напряженность магнитного поля, А - постоянная Холла или коэффициент передачи, зависящий от концентрации носителей тока, температуры и геометрических размеров образца.
27.3. Какие функции выполняет цап, мультиплексор?
ЦАП преобразует, как правило, код в постоянное напряжение.
Мультиплексор переключает несколько входов на один выход в зависимости от кода, поданного на адресный вход.
27.4. Какая должна быть разрядность цап для того, чтобы погрешность измерения не превышала 2%?
Основная относительная погрешность измерительных аналого-цифровых преобразователей, выражаемая в процентах от значения измеряемой величины, не должна превышать
c и d- безразмерные коэффициенты, выраженные в процентах.
Хмах – предел измерения (конечное значение рабочего диапазона измерения)
Если Х=Хмах, то δ=±с, т.е. с- постоянная, численно равная приведенной погрешности при обычном нормировании.
Nдв- разрядность АЦП.
Разрядность ЦАП должна быть не менее 6 двоичных разрядов (1/26 =0,015 => 1,56%).
27.5. Как при помощи ЦАП генерируется ступенчато-нарастающая функция?
На вход ЦАП подаются циклические коды, соответствующие возрастающему ряду чисел.
РС – реверсивный счётчик, К – коммутатор, ИОН – источник опорного напряжения, ДН – делитель напряжения.
27.6. Каким образом можно ввести информацию с этих преобразователей, используя один порт ввода эвм?
27.7. Зависит ли для выбранного датчика выходной сигнал от изменения частоты измеряемого переменного магнитного поля?
Для магнитодиода, датчика Холла, магниторезистора не зависит, для катушки индуктивности выходной сигнал в рабочем диапазоне пропорционален частоте.
27.8. Какой вид имеет сигнала на выходе аналоговой схемы сравнения компаратора, если на один вход подать измеряемое напряжение, а на другой - опорное напряжение, изменяющееся по пилообразному закону?
На выходе схемы сравнения появится широтномодулированный сигнал, причем длительность импульсов будет определяться значением измеряемой величины.
27.9. Чем определяется быстродействие мультиплицированной структуры?
Быстродействием датчика, аналогового преобразователя и схемы сравнения.
27.10. Привести схему нормализирующего преобразователя с токовым выходом на ОУ.
ПП – первичный преобразователь; ООС – отриц. обратн. связь; КС – канал связи.Измеряемая величина Х после Х-преобразования поступает в модумятор, где приобретает вид уровня(постоянного напряжения) с коэф-том модуляции К. напряжение =U действует на неинверт. входе ОУ, выходной ток J которого протекает по сопротивлениям Rн и Rоос, причем Rн посредствам КС м.б. значительно удалено от ПП(до 500м).
27.10. Поясните работу схемы и представьте формулы.
Необходимо передать инф. Об ОИ в Rн по телеметрическому каналу связи. Изм. вх. величина после X преобразования поступает в модулятор где приобретает вид уровня напряжения с коэф. модуляции к. Напряжение U действует на вход оу, вых ток которого протекает по Rн и Rooc . При этом Rн как ФБП(функц. Блок приемник) м.б. значительно удален от ПП посредством КС. Ток I созд.на Rooc Uooc, действ. На 2 входе оу.
∆U=U-Uooc
Т.к. ∆Uвх→0 тоU = Uooc
Uooc=I*Rooc, U=kx, →I=(kx)/Rooc где к-коэф. передачи модулятора.
К=const , Rooc=const
Контрольное задание № 28
Предложите мультиплицированную структуру ИИС для измерения температуры в 16 точках пространства, в которых расположены термопары. Допустимая погрешность измерения 1%. При реализации ИИС использовать ЦАП. Расстояние между датчиками и УОИ 100м