Цифровой манометр
Введение
Настоящий курсовой проект предназначен для практического рассмотрения основных вопросов цифровой измерительной техники, под которой будем понимать совокупность методов и средств использования цифровых сигналов для представления информации о размерах измеряемой величины. В данном курсовом проекте рассмотрены свойства, устройство и конструкция проектируемого измерительного преобразователя.
1. Техническое задание на проектирование
1.1 Назначение и область применения
Проектируемое средство измерения предназначен для измерения давления на выходе внешнего датчика, его преобразования в цифровой сигнал и вывода полученного сигнала на ЖКИ. Устройство должно иметь возможность использования самостоятельно, а также в составе различных измерительных систем в лабораторных, цеховых и полевых условиях.
1.2 Технические требования
Предел допускаемой основной погрешности: ±1%
Температура окружающего воздуха 0…50°С
Диапазон измерений: 4кПа – 4МПа
Напряжение питания: 90 – 264В, 50Гц
1.3 Требования к документации
Документация к проекту должна содержать:
- пояснительную записку;
- структурную схему;
- принципиальную схему;
- блок-схемы алгоритмов.
2. Виды манометров
Манометр (от греческого слова manos — редкий, неплотный, разрежённый) — прибор, измеряющий давление жидкости или газа.
Типы манометров
В зависимости от конструкции чувствительности элемента различают
манометры:
жидкостные
поршневые
деформационные (с трубчатой пружиной или мембраной)
Манометры подразделяются по класам точности: 0,15; 0,25; 0,4; 0,6; 1,0; 1,5; 2,5; 4,0 (чем меньше число, тем точнее прибор).
Виды манометров
По назначениям манометры разделяют на:
технические — общетехнические
электроконтактные
специальные
судовые
эталонные (образцовые)
Общетехнические: предназначены для измерения неагрессивных к сплавам меди жидкостей, газов и паров.
Электроконтактные: имеют возможность регулировки измеряемой среды, благодаря наличию электроконтактного механизма. Особенно популярным прибором этой группы можно назвать ЭКМ 1У, хотя он давно снят с производства.
Специальные: кислородные- должны быть обезжирены, так как иногда даже незначительное загрязнение механизма при контакте с чистым кислородом может привести к взрыву. Часто выпускаются в корпусах голубого цвета с обозначением на циферблате О2(кислород); ацетиленовые -не допускают в изготовлении измерительного механизма сплавов меди, так как при контакте с ацетиленом существует опасность образования взрывоопасной ацетиленистой меди; аммиачные-должны быть коррозиестоикими.
Эталонные: обладая более высоким классом точности (0,15;0,25;0,4) эти приборы служат для поверки других манометров. Устанавливаются такие приборы в большинстве случаев на грузопоршневых манометрах или каких-либо других установках способных развивать нужное давление.
Судовые манометры предназначены для эксплуатации на речном и морском флоте.
3. Выбор структурной схемы средства измерения
3.1 Структурная схема
Варианты преобразователя сигнала с датчика в код:
отдельные АЦП МК
МК со встроенным АЦП
Второй вариант является более дешевым и проще в реализации.
Элементы прибора:
датчик абсолютного или избыточного давления.
ЖКИ обеспечивает индикацию результатов измерения.
микроконтроллер – оцифровывает сигнал с датчика давления, передает данные контроллеру ЖКИ.
USB порт – выход на интерфейс верхнего уровня.
4. Функциональные части средства измерения
4.1 Датчик давления
Для преобразования давления в электрическую величину будем использовать промышленно выпускаемый датчик давления DMP331 фирмы BD SENSORS приведенный на рис. 4.1.
Рис. 4.1 Датчик давления
DMP 331 - универсальный недорогой датчик давления для различных отраслей промышленности, пропорционально преобразующий давление рабочей среды в электрический сигнал. Возможно измерение абсолютного или избыточного давления - как статического, так и динамического.
Технические характеристики:
Диапазон измерений: 4кПа – 4МПа
Выходной сигнал: 4-20 мА
Основная приведенная погрешность ±g%: ± 0,2%
температура измеряемой среды: -25…125°С
Условия эксплуатации:
Температура окружающей среды: 0…50°С
Области применения датчика давления DMP-331:
пневматика, гидравлика;
технологические процессы;
охрана окружающей среды;
измерительное оборудование;
пищевая промышленность (с торцевой мембраной);
коммунальное хозяйство.
Схема внешнего электрического соединения датчика приведена на рис. 4.2
Рис. 4.2 Схема подключения датчика (двух проводное исполнение)
4.2 Описание микроконтроллера
Для поставленной задачи микроконтроллер должен отвечать следующим критериям:
встроенная flash память данных;
встроенный 12-разрядный АЦП.
наличие 3 портов ввода/вывода.
Таблица 4.1 Обзор микроконтроллеров.
| Семейство | Частота, МГц | Разрядность | Встр
Оценок: 1000 (Средняя 5 из 5)
Одними из наиболее популярных услуг на рынке IT-технологий являются создание и продвижение лендингов. Они способны положительно влиять на деятельность любого бизнес-проекта в интернете. Судя по многочисленным отзывам, заказавшие создание лендингов люди ни разу не пожалели о потраченных деньгах. Они вложили в будущее, которое неразрывно связано с интернетом. Всё больше и больше предпринимателей обращаются к услугам разных агентств, веб-студий, чтобы заказать создание лендинга у профессионалов. © 2017 - 2022 ReferatWorld.ru
|