Контрольное задание № 18

Разработать аналоговое многоканальное устройство для измерения уровня оптически непрозрачной диэлектрической жидкости, если колебания уровня достигают - 900 мм, а рабочая температура жидкости - до 100° С.

При подготовке и обосновании решения ответьте на следующие вопросы:

18.1. Какой тип первичного измерительного преобразователя (ПИП) целесообразно использовать для измерения уровня оптически непрозрачной диэлектрической жидкости?

18.2. Приведите функциональную схему устройства.

18.3. Приведите электрическую схему цепочного RC - генератора синусоидального напряжения на ОУ с фазосдвигающей цепью.

18.4. Каким образом можно увеличить выходную мощность? Приведите схему усилителя.

18.5. Что вносит наибольшую погрешность в ПИП?

18.6. Какие существуют способы линеаризации характеристики преобразования?

18.7. Приведите одну из схем двухполупериодного выпрямителя среднего значения переменного напряжения с незаземленной нагрузкой в виде магнитоэлектрического микроамперметра.

18.8. За счет чего у выпрямителей переменного напряжения на ОУ достигается уменьшение порогового напряжения?

18.9. Как защитить схему инвертирующего ОУ от перегрузок по входу?

18.10. Приведите упрощенную схему преобразователя напряжения в частоту с использованием ОУ.

Контрольное Задание № 19

Разработать многоточечную структуру ИИС для измерения в цифровойформе перемещения, температуры и давления на 50 объектах. Для измерения перемещения выбрать трансформаторный преобразователь перемещений, температуры-термопару, переменного давления-пьезоэлемент.

Выполните задание и ответьте на вопросы, связанные с поставленной задачей.

1.1. Разработать функциональную схему ИИС, измеряющую входные величины погрешностью, не более 1%.

1.2. Что необходимо учесть при выборе частоты питания трансформа-торного преобразователя?

1.3. Какие преобразования сигнала с датчиков необходимо осуществить для ввода информации в ЭВМ?

1.4. Пьезоэлемент имеет емкость С и внутреннее сопротивление R_вн. Чему равна постоянная времени пьезопреобразователя?

1.5. Какой интерфейс целесообразно использовать для того, чтобы ИИС можно было подключить к ЭВМ любого типа?

1.6. Какова должна быть минимальная разрядность АЦП в ИИС с микроконтроллерами и после какого функционального элемента он включается в данной системе?

1.7. Чему равно время самого длинного цикла преобразования, если термопара является самым инерционным элементом с постоянной времени τ?

1.8. На какой элементной базе могут быть выполнены коммутаторы?

1.9. Пояснить устройство и принцип действия термопары.

1.10. Чему должен быть равен период дискретизации информационного сигнала, имеющего в составе спектра максимальную частоту F_max?

1.11. Какие особенности будут иметь характеристики нормирующих усилителей для разных измерительных преобразователей?

1.12. Нарисуйте схему включения трансформаторного преобразователя перемещений.