- •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
2.10 Выбор преобразователя давления
В качестве преобразователя давления выбираем КРТ 5-44 (рисунок 7), так как он удовлетворяет диапазону преобразуемого давления, обладает малой потребляемой мощностью, малой массой, небольшой погрешностью, а главное - сертифицирован Госстандартом России, как прибор, который может использоваться в системах автоматического контроля, управления и регулирования в аппаратах медицинского назначения.
Рисунок 7 – Преобразователь давления КРТ 5-44
Технические характеристики преобразователя давления:
- диапазон преобразуемого давления, кПа от 0 до 600;
- время преобразования сигнала, с 0,08;
- потребляемая мощность, Вт не более 1,3;
- масса, кг не более 0,2;
- температура измеряемой среды, °С от минус 45 до плюс 110;
- выходной сигнал, В от 0 до 10;
- основная погрешность, % ±0,5.
(19)
где
(20)
где
Передаточная функция после всех подстановок:
2.11 Выбор второго операционного усилителя
Второй операционный усилитель в проектируемой системе необходим для усиления напряжения, поступающего с преобразователя давления, величиной 10 В, так как для питания нагревательного элемента требуется величина напряжения в 220 В.
Операционный усилитель обычно подбирается по отношению выходного напряжения к входному. В проектируемой системе напряжение на входе компрессора должно соответствовать выходному напряжению микропроцессора. Это соответствие не выполняется, для чего выполняется подбор усилителя напряжения.
Передаточная функция второго операционного усилителя:
(21)
где
(22)
где
Наиболее близкому к значению коэффициента усиления соответствует операционный усилитель LM 675-7, который имеет следующие характеристики /9/:
- входной ток, мА 70;
- входное сопротивление, кОм 0,3;
- максимальный коэффициент усиления по напряжению от 2,5 до 250;
- выходное сопротивление, Ом 1200;
- потребляемый ток, мА 1;
- уровень шумов, дБ 0,75;
- напряжение питания, В 10;
- скорость нарастания сигнала, В/мкс 8.
Исходя из всего вышеуказанного, передаточная функция второго операционного усилителя:
В ходе анализа системы автоматического регулирования температуры и давления воздушной смеси аппарата искусственной вентиляции легких, была выбрана элементная база, которая представлена элементами: микропроцессор, воздушный компрессор, нагревательный элемент, ресивер, клапан вдоха/выдоха, датчик плотности, датчик давления, датчик температуры, два операционных усилителя и преобразователь давления. Все элементы подобраны по справочной литературе, для них рассчитаны передаточные функции, включающие постоянные времени и коэффициенты передачи (усиления).