Расчёт интегратора.
Проектирование устройства измерения тока

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Микросхема содержит на кристалле 10-битный АЦП последовательного приближения со схемой выборки-хранения на входе и шестиканальный мультиплексор, два канала которого используются внутри кристалла, а четыре выведены на внешние контакты. Общение с АЦП производится через два регистра — адресный регистр (АР) и регистр превышения заданного порога температуры (РПТ). Доступ к этим регистрам… Читать ещё >

Расчёт интегратора. Проектирование устройства измерения тока (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Традиционно активные интеграторы строят на базе операционных усилителей. Напряжение на выходе интегратора в пределах рабочей полосы частот усилителя описывается выражением:

(14).

где RC — постоянная интегрирования;

М — взаимоиндуктивность катушки.

По требования технического задания 1с. Зададимся значением конденсатора С = 10^-6 Ф. Отсюда номинал резистора R составил 10 МОм.

Рисунок 5.3 — Схема интегратора.

Выбор аналого-цифрового преобразователя

АЦП выбираем, учитывая следующие критерии:

— Время преобразования (по техническому заданию).
— Высокая точность, что бы АЦП вносила наименьший вклад в погрешность всего устройства.
— Совместимость с микропроцессором.
— Доступность в финансовом отношении.

Выходное напряжение интегратора преобразуется в цифровой код с помощью АЦП, в качестве которого используется микросхема AD7816 фирмы Analog Device.

AD7816 — это 10-разрядное АЦП с временем преобразования 9 мкс; имеет удобный интерфейс обращения к микропроцессору. Функциональное назначение выводов приведено в таблице 2.

Таблица 3.


№.	Обозначение.	Описание функций.
	CONVST.	логический входной сигнал. Начальное преобразование сигнала в 10- разрядное АЦ преобразование.
	OTI.	логический выход. Температурный индикатор установлен на низком уровне, если результат преобразования на нулевом канале; на высоком, если 8-разрядное слово.
	GND.	аналоговая и цифровая земля.
	VIN.	аналоговый входной канал. Входной канал однопроводный относительно GND. Входной канал может преобразовывать сигнал напряжения в диапазоне от 0 В до 2,5 В.
	REFIN.	ссылка на вход. Внешний 2.5V ссылка может быть соединена с выводом AD7816. Ссылка «на чипе «REFIN должна быть привязана к AGND. Если внешняя ссылка соединена с AD7816, внутренняя ссылка закроется.
	VDD.	положительное напряжение поставки, от 2,7 В до 5,5 В.
	DIN/OUT.	логический вход и выход. Последовательные данные отмечаются на выводе AD7816.
	SCLK.	входной таймер для последовательного порта.
	RD/WR.	логический вход. Читающийся / пишущийся сигнал используется, чтобы указать к AD7816, является ли следующее действие передачи (перемещения) данных читаемым или пишущимся. RD/WR должна быть установлена логически высоко — для читаемого действия, и логически низко — для пишущегося.

Схема включения АЦП приведена на рисунке 5.4.

Рисунок 5.4 — Схема подключения АЦП.

Микросхема AD7816 содержит термодатчик на кристалле, работающий в диапазоне температуры от -55°С до +125°С, и 10-разрядный АЦП с временем преобразования 9 микросекунд (время преобразования по каналу измерения температуры составляет 27 микросекунд). Режим автоматического уменьшения потребляемого тока обеспечивает исключительное снижение мощности до 4 мкВт при скорости опроса 100 измерений в секунду и 40 мкВт при скорости опроса 1000 измерений в секунду. На рисунке 5.5 приведена внутренняя структура АЦП.

Если любой из пяти старших бит не равен нулю, управляющий байт записывается в РПТ. После окончания операции измерения температуры производится сравнение 8 старших бит результата измерения и значения, записанного в РПТ. Если результат измерения температуры выходит за пределы допустимых значений, выход OTI (Over-Temperature Indicator) принимает нулевое значение. Разрешение OTI составляет 1 °C. Рабочий диапазон температур составляет от 55 °C до +125 °С.

Микросхема AD7816 может функционировать в двух режимах. Режим определяется уровнем напряжения на выводе CONVST в момент окончания цикла преобразования. Если в конце преобразования сигнал на выводе CONVST имеет высокий уровень, микросхема работает в режиме 1. Временные диаграммы для этого режима приведены на рисунке 5.6. При работе в этом режиме АЦП может быть запущен на новое преобразование через 100 нс после окончания операции чтения.

Рисунок 5.6 — Временные диаграммы работы АЦП AD7816.

Когда АЦП работает в режиме 2, он после окончания цикла преобразования автоматически переходит в энергосберегающий режим. Сигнал на выводе CONVST принимает значение логического нуля и остается в этом состоянии до окончания цикла преобразования. После возвращения сигнала BUSY в состояние логической единицы, происходит снижение уровня потребления мощности. В активный режим АЦП переходит по нарастающему фронту сигнала на выводе CONVST.

АЦП имеет гибкий последовательный интерфейс, позволяющий передавать информацию большинству существующих микропроцессоров. Интерфейс совместим с Intel 8051, Motorola SPIa и QSPIa, а так же National Semiconductor MICROWIREa протоколами.

Показать весь текст

Заполнить форму текущей работой

Другие работы

Выбор аппаратов защиты и распределительных устройств

Сравнение справочных и расчетных данных всего выбранного оборудования представлено в таблице 6. Выбор высоковольтных разъединителей производится по следующим параметрам: Выбор высоковольтных выключателей производится по следующим условиям: Выбор трансформаторов тока производится по следующим параметрам: Таблица 7 — Перечень выбранных автоматов для оборудования. Перечь выбранных автоматом приведён…

Реферат