Pagina documente » Politehnica » Convertor temperatura-frecventa

Despre lucrare

lucrare-licenta-convertor-temperatura-frecventa
Aceasta lucrare poate fi descarcata doar daca ai statut PREMIUM si are scop consultativ. Pentru a descarca aceasta lucrare trebuie sa fii utilizator inregistrat.
lucrare-licenta-convertor-temperatura-frecventa


Cuprins

Cuprins
Cap.1. Rolul si locul traductoarelor in sistemele automate2
Traductorul, element functional tipic al sistemelor automate..............2
Pozitia traductoarelor in sistemele automate....5
Structura generala a unui traductor 8
Clasificareatraductoarelor............13
Caracteristici generale ale ansamblurilor de masurare
a marimilor neelectrice.15
Cap.2. Traductoare de temperatura....... ......20
Termorezistoare metalice...........21
Termistoare23
Termometrecucuart....27
Termocupluri.............28
Pirometre de radiatie...33
Cap.3. Convertoare analog numerice... .......39
Generalitati39
Principiul de functionare al convertorului
cu aproximatii succesive............40
Convertoare in cascada..............42
Convertoare in paralel si serie paralel...........47
CAN cu tensiune de comparatie variabila in trepte egale.50
CAN cu sisteme de urmarire .......54
Cap.4. Convertoare tensiune -frecventa(VFC).56
Convertoare tensiune -frecventa (VFC)
cu condensator de integrare........56
Convertoare tensiune -frecventa(VFC)
cu echilibrare de sarcina.............58
Cap.5. Proiectarea convertorului temperatura-frecventa...62
Circuitul integrat AD590.............62
Circuitul integrat AD537.............69
Schema bloc.............74
Bibliografie .77

EXTRAS DIN DOCUMENT

?Capitolul 1

Rolul si locul traductoarelor in sistemele automate

1.1. Traductorul, element functional tipic al sistemelor automate

Una din functiile indispensabile pentru conducerea eficienta a unui proces, indiferent de procedeele si mijloacele aplicate, este aceea de informare. Deciziile de conducere pot fi luate numai pe baza unor informatii cat mai corecte si mai complete asupra unor parametri semnificativi pentru caracterizarea tehnico-economica a procesului. Informatiile respective, reprezentind in ultima instanta valori ale unor marimi fizice( sau ale unor indicatori calculati prin intermediul acestora ), chiar si in cazul conducerii manuale se obtin ca rezultat al unor operatii de masurare.

Definitia clasica a operatiei de masurare, fundamentala pe notiunea de unitate de masura, arata ca o masura inseamna a stabili pe cale experimentala valoarea( numerica ) a unei marimi fizice necunoscute masurind-o prin compararea cu o marime de acelasi natura aleasa in mod conventional ca unitate.

Uzual, masurarile sunt efectuate cu participarea unui operator uman, participare care se reflecta in mod direct in obtinerea rezultatelor. Tinind cont de acest aspect, operatia de masurare ca o comparatie directa perceptibila a marimii de masurat cu unitatea nu este posibila decat intr-un numar restrans de cazuri in care unitatile pot fi realizate sub o forma care sa permita utilizarea lor ca atare. Restrictiile apar, pe de o parte, datorita faptului ca exista numeroase marimi fizice care nu sunt accesibile simturilor umane, iar, pe de alta parte, chiar si in situatiile celor care poseda aceasta proprietate numai un domeniu limitat de valori poate fi sesizat. Din aceste motive masurarile se efectueaza, in majoritatea cazurilor, cu ajutorul aparatelor de masurat. Astfel, prin aparat de masurat se intelege acel dispozitiv care stabileste o dependenta intre marimea de masurat si o alta marime care poate fi perceputa in mod nemijlocit de organele de simt umane, de o maniera care permite determinarea valorii marimii necunoscute in raport cu o anumita unitate de masura.

În cazul sistmelor automate conducerea proceselor efectuandu-se fara interventia directa a omului, mijloacele prin care acestea se realizeaza - inclusiv cele care se refera la functia de informare - se modifica in concordanta cu noile conditii. În consecinta, operatiile de masurare in sistemele automate sunt efectuate de traductoare, dispozitive care stabilesc o corespondenta intre marimea de masurat si o marime cu un domeniu de variatie calibrat, apta de a fi receptionata si prelucrata de echipamentele de conducere( regulatoare, calculatoare de proces etc. ).

În cele de mai sus notiunea de traductor a fost definita in sensul atribuit in automatica. Ea este extinsa adesea si pentru a denumi elemente cu functiuni similare care intra in structura unor lanturi de masurare complexe utilizate in scopuri de cercetare, in laboratoare etc. si care nu sunt incluse intr-o bucla de reglare sau intr-un sistem de conducere cu calculator functionind on-line(desi pot fi asociate cu echipamente de calcul pentru prelucrarea automata a datelor).

O prima constatare, care se poate desprinde din cele mentionate si care rezulta si din examinarea diverselor modalitati de conducere automata a proceselor este aceea ca traductorul reprezinta un element tipic pentru structura oricarui sistem automat.

O a doua observatie importanta se refera la faptul ca, in cadrul analogiei intre conducerea manuala a proceselor si cea automata, se poate evidentia asemanarea intre functiile realizate de traductoare si aparatele de masurat.

Relevind paralelismul functional intre un traductor si un aparat de masurat esrte necesar sa se observe si o serie de deosebiri generate de atributul de element component al unui sistem automat pe care il are traductorul. Aceste deosebiri se manifesta mai ales in ceea ce priveste caracteristicile statice si dinamice, dar ele sunt legate si de unele functiuni suplimentare, cu implicatii asupra ansamblului aparaturii de automatizare.

Din punct de vedere al caracteristicilor statice si dinamice, principalele cerinte impuse traductoarelor [ 1,2 ] sunt :

- relatia liniara de dependenta intrare-iesire ;

- dinamica proprie care sa nu influenteze in mod esential comportarea sistemului automat.

Aceste ipoteze reprezinta restrictii severe in ceea ce priveste constructia traductoarelor. Astfel daca pentru un aparat de masurat relatia de dependenta intre marimea aplicata si deviatia acului indicator este neliniara, aceasta nu constituie un impediment intrucat se poate grada neliniar scara aparatului .

În cazul traductoarelor dependenta trebuie sa fie strict liniara( eroarea de neliniaritate admisa este foarte redusa ), toate calculele de sistem bazandu-se pe aceasta proprietate de neliniaritate .

Relativ la dinamica proprie a traductorului, aceasta trebuie interpretata in sensul necesitatii ca ea sa fie foarte rapida, si, ca urmare, neglijabila in comparatie cu dinamica procesului propriu-zis. O astfel de caracteristica este absolut necesara deoarece informatiile trebuie furnizate cu promtitudine ( fara intarzieri )pentru ca interventiile de conducere sa fie oportune. Se deduce ca si din acest punct de vedere caracteristicile dinamice ale traductoarelor sunt, in mod frecvent , mult mai pretentioase decat ale aparatelor de masurat destinate sa indice valori stationare sau lent variabile, in limitele vitezei de perceptie vizuala.

Traductoarele trebuie sa imbine cerintele semnalate de liniaritate si viteza de raspuns ridicata cu performante metrologice privind precizia similare cu cele ale aparatelor de masurat sau chiar mai ridicate tinind cont de posibilitatile superioare de discriminare ale sistemelor de conducere automata fata de cele ale unui operator.

Este de remarcat faptul ca analiza sistemelor de reglare automata vizeaza in mod curent aspecte referitoare la valoarea erorii stationare si la dependenta acesteia de dinamica sistemelor in cazul anumitor forme standard de variatie a marimii de referinta: treapta, rampa, impuls etc.

Toate consideratiile si relatiile stabilite pentru analiza si sinteza sistemelor de reglare pornesc de la premisa ca erorile pe care le-ar putea introduce traductorul sunt neglijabile.

În consecinta devine evidenta importanta preciziei acestuia pentru problema reglarii si pentru conducerea automata in general.

Traductoarele implica si necesitatea unei fiabilitati sporite in raport cu aparatele de masura datorita faptului ca o indicatie gresita a acestora din urma ar putea fi sesizata si interpretata ca atare de catre un operator, pe cand detectarea unor valori eronate furnizate de traductoare este mult mai dificila in cazul sistemelor de conducere automata.

În concluzie se poate afirma ca traductoarele sunt elemente componente tipice ale sistemelorautomate, prin intermediul carora se realizeaza functia informationala si ca ele trebuie sa intruneasca o serie de caliati care sa le apropie de caracteristicile ideale de liniaritate,dinamica si precizie pentru a asigura valabilitatea ipotezelor si relatiilor matematice pe baza carora sunt formalizate problemele de conducere automata a proceselor.

1.2. Pozitia traductoarelor in sistemele automate

Tinand seama de satisfacerea calitatilor aratate anterior si de faptul ca semnalele furnizate la iesire de catre traductoare constituie singurele marimi accesibile in exteriorul procesului in vederea prelucrarii si elaborarii comenzilor de catre dispozitivele de automatizare,in schemele de calcul ale sistemelor automate traductoarele pot sa apara,uneori,incluse in blocul prin care este reprezentat procesul.Aceasta reprezentare are un caracter pur formal.

În realitate traductoarele,ca si elementele de executie,sunt unitati constructive distincte dispuse pe cele doua cai de interconectare intre procesul propriu-zis si elementele sistemului de reglare automata(fig.1.1)respectiv ale sistemului de conducere cu calculator de proces (fig.1.2).

Fig.1.1 Schema de principiu a unui sistem de reglare convectionala:R-regulator;EE-element de executie;P-proces;

T-traductor;EC-element de comparatie;-valoarea de referinta;y-valoarea curenta; ?-eroarea(abaterea); u-comanda;

w-marimea de executie; x-marime din proces reprezentand parametrul reglat; v-perturbatia