Реферат: Датчик давления
Реферат: Датчик давления
1. Наименование
изделия, назначение и область применения.
1.1 Наименование:
избыточного давления.
1.2 Назначение и
область применения: для измерения избыточного давления газов, жидкостей.
2. Основания для
разработки:
Задание на курсовую
работу по дисциплине «Теория измерений» согласно учебному плану специальности
200101 «Приборостроение».
3. Цель разработки:
Целью разработки
является практическое приложение вопросов «Теории измерений» к задачам
системо-технического проектирования измерительных устройств.
4. Источники
разработки:
методические указания,
информация, полученная в сети Интернет, техническая документация на изделия
подобного назначения, данные патентных исследований.
5. Технические
требования.
5.1. Состав изделия и
требования к конструктивному устройству.
5.1.1 Состав изделия:
датчик измеряемой
физической величины, преобразующий ее в электрический сигнал;
электронный блок,
конструктивно объединяющий функциональные блоки, модули и т.п.;
средство отображения
информации (отсчётного устройство);
элементы управления и
сопряжения;
проводные линии связи,
соединяющие датчик с электронным блоком.
5.1.2 Требования к
конструктивному устройству:
Конструкция электрического
блока должна строиться на принципах системы унифицированных типовых конструкций
УТК по ГОСТ 20504-81.
Характеристики
устройства:
Масса, не более,
кг……………………………………………..2
Габаритные размеры, не
более, мм…………………….........22×2
5.2. Показатели назначения:
Измеряемая физическая
величина давление
Пределы измерения, МПа
:
нижний…………………………………………………...0
верхний………………………………………………………………..0,25
Первичный
преобразователь физической величины в электрический сигнал АЦП поразрядного
уравновешивания
Метод измерения и его
разновидность
Уравновешивания
развертывающего
Базовая (прототипная)
структура реализации
метода измерения АЦП
поразрядного уравновешивания
Меняющимся условиям
измерения
Итеративная коррекция
Дополнительные данные и
требования к измерительной системе
1. Обратная связь
должна охватывать цепь прямого преобразователя
от выхода до мостовой
схемы.
2. наряду с текущими
измерительными системами должна обеспечивать возможность измерения
автокорреляционной функции случайного процесса.
5.3. Метрологические характеристики:
Предел основной
допускаемой погрешности, не более,% ....... ±0.50
Класс
точности…………………………………….0.06/0.04
Выходной код:
вид
кода……………………………………двоичный нормальный
цена единицы младшего
разряда....……………………10.8
разрешающая
способность…...………………………....37
число
разрядов……………………………………………6
Номинальная функция
преобразования:………….. U=k
*k *k
(T)
где U-
напряжение;
k1
– коэффициент преобразования термопары;
k2
– коэффициент преобразования исилителя;
k3
– коэффициент преобразования фильтра;
Т – температура.
Чувствительность
аналогового канала, не менее, В/ºС 0.0125
Порог чувствительности,
кг14
Предел допускаемой
дополнительной погрешности
в пределах рабочих
температур
на каждые 10 °С, не более,
%.±0.45
5.4. Динамические
характеристики:
Общая передаточная
функция: К (р)общ= k (р)*k
(р)*k (р).
где;
k1(р)–
передаточная функция термопары;
k2(р)–
передаточная функция усилителя;
k3(р)–
передаточная функция фильтра;
Коэффициент демпфирования
(степень успокоения) 0.8
Переходная
характеристика.…………………………0.04
Время установления
показаний, не более, с………………….0,11 с
5.5. Эксплуатационные
характеристики:
5.5.1 Нормальные
условия применения (по ГОСТ 22261-82):
Температура окружающего
воздуха, С .20
Относительная влажность
окружающего воздуха, %.30-80
Атмосферное давление,
кПа/мм.рт.ст 84-106
Частота питающей сети,
Гц 50
Напряжение питающей
сети переменного тока, при частоте 50 Гц, В 220
Форма кривой переменного
напряжения питающей сети синусоидальная
Коэффициент гармоник,
не более, %..5
5.5.2 Рабочие условия
применения
для группы 3 (по ГОСТ
22261-82):
Температура окружающего
воздуха нижнее значение………..5
верхнее
значение………………………………………………40
Относительная влажность
окружающего воздуха………….90
Атмосферное давление,
кПа/мм..рт.ст 84-106.7
5.6. Показатели надёжности:
Наработка на отказ, не
менее, часов 1500
Средний срок службы до
списания, не менее, лет.8
Среднее время восстановления,
не менее, часов 2
5.7. Требования к
безопасности:
Основные элементы
конструкции, органы управления, средства защиты, безопасность ремонта, монтажа,
хранения - по ГОСТ 12.2.003-91, ГОСТ 14014-91, ГОСТ 22251-89.
Требования
безопасности, изложенные в методической литературе, а так же требования по
электробезопасности по ГОСТ 12.1.019-79.
5.8. Показатели
помехозащищённости, средства и методы поверки:
по ГОСТ 1014-82.
1.Датчик избыточного
давления - СДВ-И-А
НПК ВИП предлагает
линейку малогабаритных аналоговых датчиков избыточного давления СДВ-И-А.
Датчики предназначены для измерения избыточного давления пара, газа, жидкости в
современных автоматических системах управления и коммерческого учета. Новые
конструктивно-технические решения, основанные на использование поликремниевых
чувствительных элементов, обеспечивают высокие метрологические характеристики
Верхние пределы измерения
(ВПИ) МПа: 0.25
Диапазон температур
измеряемой среды °С: -50..+110;
Основная погрешность не
более %: ±0.50, ±1.00, ±1.50;
Дополнительная
погрешность не более %на 10°С для рабочего диапазона температур: ±0.45, ±0.60,
±0.75;
Выходной сигнал: 4-20
мА(2 пров.), 0.5-5.5 В (3-х и 4-х пров.);
Тип штуцера: М20х1.5,
М12х1;
Тип электрического
соединителя: Разъем 2РМД, DIN
43650;
Климатическое исполнение:
УХЛ 3.1, У2;
Механическая
устойчивость:- по ГОСТ 12997-84;- по ОСТ 32.146-2000 V3
MM1;
Степень защиты по
ГОСТ14254-96: IP54, IP
65;
Номер технических
условий: АГБР.406239.001 ТУ;
Сведения о
сертификации: Внесены в Госреестр средств измерений,
№28313-04;
2. АЦП поразрядного
уравновешивания
Отечественный
промышленностью серийно выпускается несколько типов интегральных АЦП
поразрядного уравновешивания: КР572П1В1А на 12 двоичных разрядов: КР1113ПВ1 на
10 разрядов АЦП серии К572ПВ1 выполнены по КМОП технологии с делителем на
резисторной сетке R – 2R,
подвержены действию статического электричества и не имеют встроенного тактового
генератора. АЦП сери КР1113ПВ1 являются функционально полными устройствами,
выполнены по биполярно – эпитаксиальной технологиями с делителями на весовых
резистора, имеют встроенный тактовый генератор с частотой 300 … 400 кГц,
встроенный источник опорного напряжения, построенный на тактовых ключах и
обладают более высоким быстродействием. АЦП типа КР1113ПВ1 как однополярный,
так и бипольный сигнал (10В и ± 5В). Выполнен он в корпусе имеющий 18 выводов.
Выпускаются так же
гибридные АЦП поразрядного управления отличающиеся более высокой стабильностью
и точность (например, АЦП типа Ф7088 на 14 двоичных разрядов с дифференциальной
нелинейностью не превышающей 0,005%)
2.1 АЦП поразрядного
уравновешивания, структурная схема
Рисунок: Структурная
схема устройства.
1 – Входной буферный
каскад
2 – Фильтр низких
частот
3 – ПСЗ
4 – Устройство выборки
хранения
5 – Устройство
определения знака
6 – Сравнивающее
устройство
7 – ЦАП
8 – РПП
9 – Блок выходных
регистров
10 – Делитель частоты
11 – Внутренний
генератор тактовой частоты
12 – разъем источника
питания.