Выбор первичного преобразователя температуры
Согласное ТЗ необходимо выбрать датчик температуры фирмы Analog Devices.Датчик должен удовлетворять следующим требованиям:
) Наименьшая максимальная погрешность в диапазоне измерений,
) Разрешающая способность ≤0.1 оС,
) Время измерения <0.5c,
) Минимальная стоимость.
Был проанализирован ряд датчиков данной фирмы, удовлетворяющих требованиям ТЗ (таблица 1).
Все датчики, представленные в таблице 1 удовлетворяют требованиям ТЗ. Был выбран датчик типа TMP06 [П3], т.к. он имеет наименьшую максимальную погрешность измерения 0.25°C как и датчик типа ADT7320,но имеет более низкую стоимость. Отличительной особенностью датчика TMP06 является то, что его принцип работы основан на широко-импульсной модуляции (ШИМ).
Таблица 1
Датчики температуры фирмы Analog Devices
|
Moдель |
Максимальная погрешность в диапазоне 0 100˚С |
Разрешающая способность |
Напряжение питания |
T изм, мс |
Стоимость, $ |
Прочее | |
|
Min, B |
Max, B | ||||||
|
ADT7320 |
±0.25 °C |
0.0078˚С |
2.7 |
5.5 |
240 |
3.1 |
Индикатор превышения критич. температуры; Прерывание выхода темпе. за нижнее / верхнее пороговое значение |
|
ADT7310 |
0.5°C |
0.0078˚С |
2.7 |
3.6 |
240 |
1.32 |
Индикатор превышения критич. температуры; Прерывание выхода температуры за нижнее/верхнее пороговое значение |
|
ADT7301 |
1°C |
0.03125°C |
2.7 |
5.25 |
1.5 |
1.21 |
- |
|
TMP06 |
0.25°C |
0.025°C/5мкс |
3 |
5.5 |
100 |
0.66 |
Работает на основе ШИМ |
Данный датчик преобразует температуру в сигнал прямоугольной формы, при этом длительность периода высокого уровняTh - практически не меняется, а длительность периода низкого Tl меняется в соответствии с изменением температуры. Согласно техническому описанию (ТО) данного датчика [5], значение температуры вычисляется по следующей формуле:
Tx=421-(751*(Th/Tl)). (1)
В соответствии с ТЗ, разрабатываемая СЦКТ должна иметь 5 первичных преобразователя температуры. Согласно ТО TMP06, использование нескольких датчиков производится путем их последовательного соединения (рисунок 1.1.1).
Рис.1.1.1 Структурная схема последовательного соединения датчиков ADT06
В результате на выходе группы датчиков образуется последовательность прямоугольных импульсов. Очередность прямоугольных сигналов соответствует очередности датчиков в последовательной группе (рис.1.1.2).
Рис.1.1.2.Временная диаграмма выходного сигнала группы датчиков
На рисунке 1.1.2. "START PULSE" - это прямоугольный импульс, который необходимо подать на вход первого датчика, чтобы начать процесс измерения, а на выходе этот импульс следует после последовательности импульсов измерения температуры.
Статья в тему
Идентификация и моделирование нелинейной системы электромеханического следящего привода с трехпозиционным реле
Теория автоматического управления - это наука занимающаяся изучением
разнообразных систем автоматического управления и регулирования, математическим
описанием, моделированием таких систем с целью изучения их свойств,
характеристик. Теория автоматического управления включает следующие ...