- •Содержание Введение 4
- •1 Техническое задание
- •1.1 Цель курсовой работы
- •1.2 Технические характеристики системы регулирования
- •1.3 Функциональная схема системы регулирования
- •2.1 Выбор микропроцессора
- •2.2 Выбор компрессора
- •2.3 Выбор нагревательного элемента
- •2.4 Выбор ресивера
- •2.5 Выбор клапана вдоха/выдоха
- •2.6 Выбор датчика плотности
- •2.7 Выбор датчика давления
- •2.8 Выбор датчика температуры
- •2.9 Выбор первого операционного усилителя
- •2.10 Выбор преобразователя давления
- •2.11 Выбор второго операционного усилителя
- •3 Расчет датчика обратной связи
- •3.1 Расчет датчика температуры
- •3.2 Расчет датчика давления
- •7 Расчет и выбор корректирующего устройства
2.3 Выбор нагревательного элемента
В качестве нагревательного элемента выберем ТЭН-36, так как он является недорогим, надежным, потребляет малую мощность и пригоден для использования в медицинском оборудовании.
Технические характеристики ТЭН-36:
- диаметр, мм 30;
- длина, мм 150;
- максимальное напряжение,В 230;
- максимальная мощность, Вт 400;
- максимальный ток, А 3,5;
- время нагрева до температуры 36,6 °С, с 30.
Передаточная функция нагревательного элемента /12, стр. 54/:
(3)
где
(4)
(5)
где
t – время нагрева до температуры 36,6 °С.
С учетом (4) и (5), перепишем (3):
.
2.4 Выбор ресивера
В данной системе присутствует воздушная камера, в которой содержится воздушная смесь перед тем, как поступит в легкие. В качестве воздушной камеры будем использовать ресивер.
Передаточная функция ресивера /12, стр. 55/:
(6)
где
(7)
(8)
где
Перепишем (6) с учетом (7) и (8):
2.5 Выбор клапана вдоха/выдоха
В качестве клапана в данной системе применяется – клапан распределительный пневматический КРП-2 (рисунок 3). В данном клапане присутствует заслонка – нелинейный элемент с нелинейной характеристикой.
Технические характеристики элемента:
- габариты, мм 30х30х30;
- перемещение полного открытия клапана, м 0,003;
- ток срабатывания, А 5;
- потребляемая мощность, Вт не более 25.
Рисунок 3 – Клапан распределительный пневматический КРП-2
Данной нелинейности соответствует статическая характеристика /12, стр. 157/, приведенная на рисунке 4.
Рисунок 4 – Статическая характеристика нелинейности
Данной статической характеристике соответствует линейная функция /12, стр. 157/:
(9)
где А – ток срабатывания электромагнита (амплитуда входного сигнала);
В – перемещение полного открытия клапана.
Подставим все известные параметры и запишем значение функции:
Передаточная функция клапана будет иметь вид передаточной функции пропорционального звена:
(10)
где
Передаточная функция клапана КРП-2: