Применение микропроцессоров в измерительных приборах

Если измеряемой величиной является сопротивление, данные выводы управляют аналоговым коммутатором блока измерения сопротивления.

. Выводы 6 - 7 используются для выбора параметров измеряемой величины. К этим параметрам относятся:

.1 Постоянная и переменная составляющая.

.2 Разрядность измеряемой величины: В, мВ, А, мА.

. Вывод 0 служит для определения полярности измеряемой величины.

. Вывод 0 порта B необходим для сброса измерения. Схема сброса входит в состав блока сопряжения контроллера с аналоговой частью схемы и изображена на рис. 5.

Рисунок 5 - Схема сброса

При высоком уровне сигнала на выводе 0 порта B транзистор VT1 открывается и через резистор R33 разряжает конденсатор C7.

Вывод 6 порта D служит для связи контроллера с датчиком температуры DS18B20. Особенность работы с интерфейсом 1-wire заключается в необходимости подтянуть вывод 6 резистором R38 к шине питания.

При измерении напряжения в пределах от 0 до 850 вольт измеряемое напряжение подается на дифференциальный усилитель собранный на операционном усилителе LM2904 рис. 6.

Рисунок 6 - Блок измерения напряжения от 0 до 850 вольт

Резисторы R13, R14, R16 и R17 задают коэффициент усиления, который рассчитывается по формуле:

(1)

В данном блоке коэффициент усиления равен 0.003. На выходе усилителя получаем напряжение в диапазоне от -3 до 3 вольт.

Аналоговым коммутатором DA8 выбираем режим измерения: измерение переменной или постоянной составляющей. В случае выбора измерения постоянной составляющей коммутатор замыкает выводы конденсаторов C5 и C6, в результате чего на вход дифференциального усилителя идет постоянная составляющая измеряемого напряжения.

Принцип работы измерителя 0 - 25 вольт идентичен измерителю на 850 вольт. Различие состоит лишь в том, что дифференциальный усилитель имеет два диапазона усиления 1 и 0.1, оба диапазона регулируются аналоговым коммутатором DA1.1 - DA1.2 рис. 7.

Рисунок 7 - Блок измерения напряжения от 0 до 25 вольт

Измеритель тока функционирует по тому же принципу, что и измеритель напряжения в диапазоне 0 - 25 В рис. 8.

Рисунок 8 - Блок измерения тока в пределах от 0 до 5 ампер

Напряжение снимается с шунтирующего сопротивления FU1 которым является предохранитель на 5 А. Коэффициенты усиления для данного блока равны 1 и 10.

Для измерения сопротивления элементов используется инвертирующий усилитель на ОУ DA6.2 рис. 9.

Рисунок 9 - Блок измерения сопротивления от 0 до 100 кОм

Выходное значение напряжения зависит от сопротивления резисторов R18, R19, R20 и Rx, где Rx - измеряемое сопротивление, и рассчитывается по формуле:

Uвых = Uвх(Rx/R), (2)

где Uвх - напряжение на входе (снимается с инвертирующего усилителя на ОУ DA9.1 и равно -2.56 В), R - сопротивление на инвертирующем выводе ОУ, задается аналоговым коммутатором DA4.3, DA4.4.

Лучшие статьи по информатике

Одноканальный ЭКГ на ОУ АД620 с цифровым выходом RS232
Электрокардиография - это запись электрических сигналов, генерируемых при работе сердца. Сигнал ЭКГ снимается с кожных покровов при помощи электродов, разме ...

Расчет основных характеристик усилительного каскада биполярного транзистора
транзистор усилитель каскад Целью данной курсовой работы по предмету “Схемотехника телекоммуникационных устройств” является применение знаний полученных ...

Светодиодная гирлянда на микроконтроллере ATiny2313
Развитие микроэлектроники и широкое её применение в промышленном производстве, в устройствах и системах управления самыми разнообразными объектами и процесс ...