Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
методичка для КР по электроники.DOC
Скачиваний:
6
Добавлен:
14.09.2019
Размер:
365.06 Кб
Скачать

2 Задание на проектирование

2.1 Исходные данные

2.1.1 Входная цепь

2.1.1.1 Количество аналоговых входов, шт. 1

2.1.1.2 Тип ТС, подключаемого к RI-преобразователю (см. таблицу 2.1)

2.1.1.3 Диапазон измеряемых температур (см. таблицу 2.1)

2.1.1.4 Схема подключения ТС: трёхпроводная.

2.1.1.5 Длина линии связи между RI-преобразователем и ТС, м, не более 300

2.1.1.6 Сопротивление одного провода, Ом, не более 15

2.1.1.7 Максимальная разность сопротивления проводов линии связи, Ом не более 0,1

2.1.2 Выходы

2.1.2.1 Количество аналоговых выходов, шт. 1

2.1.2.2 Диапазон выходного сигнала от 4 до 20 мА

2.1.2.3 Сопротивление нагрузки аналогового выхода, Ом, не более 500

2.1.2.4 Наличие уставок по максимуму и минимуму (см. таблицу 2.2)

2.1.2.5 Количество дискретных выходов, шт. 2

2.1.2.6 Параметры дискретных выходов:

— напряжение коммутации, В, не более 220

— ток коммутации, А, не более 0,5

2.1.3. Пределы допускаемой приведенной основной погрешности преобразования сопротивления в ток, % ±0,5

2.1.4 Напряжение питающей сети:

переменное от 20,4 до 26,4 В частотой от 49 до 51 Гц.

2.1.5 Потребляемая мощность, В*А, не более 6

2.1.6 Наличие взрывозащиты (см. таблицу 2.2)

2.1.6.1 Вид взрывозащиты: искробезопасная электрическая цепь

2.1.6.2 Маркировка взрывозащиты: Ex ia IIC

2.1.6.3 Электрические характеристики искробезопасной цепи:

— напряжение холостого хода, В, не более 9,5

— ток короткого замыкания, мА, не более 35

— внешняя индуктивность, мГн, не более 10

— внешняя ёмкость, мкФ, не более 0,1

2.2 Варианты выполнения

Таблица 2.1 — Исходные данные для варианта

Диапазон температуры, °C

Тип ТС, номинальная статическая характеристика, номинальное значение W100

ТСП, Pt 100 W100 = 1,385

ТСП, Pt 50 W100 = 1,385

ТСМ, 100М W100 = 1,426

Минус 50 — + 50

1

2

3

0 — 100

4

5

6

0 — 150

7

8

9

50 — 150

10

11

12

50 — 200

13

14

15

0 — 200

16

17

18

100 — 200

19

20

21

150 — 250

22

23

0 — 300

24

25

200 — 300

26

27

Таблица 2.2 — Переменные данные в зависимости от буквенного индекса варианта

Переменные данные для варианта

Индекс А

Индекс Б

Номер варианта

Номер варианта

Нечётный

Чётный

Нечётный

Чётный

Наличие уставок

+

-

-

+

Наличие взрывозащиты

-

+

+

-

Номера вариантов для студентов определяются по номеру расположения фамилии студента в журнале. Для студентов группы, имеющей нечётный номер, выбирается индекс варианта А, а для студентов группы, имеющей чётный номер, индекс вариант Б.

Пример выбора варианта: Группа АТПП-011. Номер группы нечётный, следовательно, буквенный индекс вариантов будет А. В журнале старосты группы фамилия студента стоит под номером 13. Следовательно, номер варианта курсовой работы будет 13А. Из таблицы 2.1 выбирается по вертикали для варианта 13 тип ТС – Pt100 и по горизонтали диапазон измеряемых температур — от 50 до 200 °C. Так как вариант нечётный то по таблице 2.1 выбирается RI-преобразователь, включающий в себя схему сигнализации (наличие уставок).

2.3 Требования к объёму, содержанию и оформлению курсовой работы

2.3.1 Требования к оформлению пояснительной записки

Пояснительная записка к курсовой работе должна иметь объём 20-25 страниц рукописного текста или 10-15 страниц печатного текста и в общем случае состоять из следующих разделов:

1 Введение;

2 Технические данные;

3 Схема структурная;

4 Схема электрическая принципиальная;

5 Искробезопасные цепи и элементы взрывозащиты (для RI-преобразователя с блоком искрозащиты);

6 Заключение;

7 Литература;

8 Приложение.

Во введении должна содержаться краткая характеристика и назначение RI-преобразователя.

В разделе «Технические данные» должны содержаться технические характеристики проектируемого RI-преобразователя.

Раздел «Схема структурная» должен содержать краткое описание каждого элемента структурной схемы и общее описание работы RI-преобразователя.

Раздел «Схема электрическая принципиальная» должен содержать описание схемы электрической принципиальной, расчёт элементов схемы, обоснование и выбор комплектующих элементов.

Раздел «Искробезопасные цепи и элементы взрывозащиты» должен содержать перечень элементов взрывозащиты с указанием их назначения в схеме RI-преобразователя, а также конструктивные требования, предъявляемые к элементам взрывозащиты /5-10/.

В разделе «Заключение» должны быть изложены тенденции технического развития RI-преобразователей.

В разделе «Литература» должен быть приведён список опубликованных печатных источников, которыми студент пользовался в процессе выполнения курсовой работы.

«Приложение» должно содержать перечень элементов схемы электрической принципиальной.

Пояснительная записка должна оформляться в соответствии с требованиями методических указаний для преподавателей и студентов /14/

2.3.1 Требования к графической части курсовой работы

В графическую часть курсовой работы должны входить схема структурная и схема электрическая принципиальная.

Схема структурная должна быть выполнена на одном листе формата A4.

Схема электрическая принципиальная должна быть выполнена на 2 листах формата A3. Перечень элементов к схеме электрической принципиальной должен быть оформлен на листах формата A4 и входить в состав пояснительной записки в качестве приложения.

2.3.1 Требования к расчётной части курсовой работы

Расчётная часть курсовой работы должна входить в раздел «Схема электрическая принципиальная» пояснительной записки и содержать расчёт входной цепи преобразования сопротивления в напряжение, расчёт суммирующих и масштабирующих усилителей, расчёт преобразователя напряжения в ток, а также включать в себя выбор по каталогам электронных компонентов, удовлетворяющих заданным требованиям.

Литература

1 А.Г.Алексенко, Е.А.Коломбет, Г.И.Стародуб «Применение прецизионных аналоговых микросхем», Москва, «Радио и связь», 1985

2 В.С.Гутников «Интегральная электроника в измерительных устройствах», Ленинград, ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1988

3 У.Титце, К.Шенк «Полупроводниковая схемотехника», Москва, «МИР», 1982

4 ГОСТ 6651-94. Термопреобразователи сопротивления ГСП

5 ГОСТ 12.2.020-76. Система стандартов безопасности труда. Электрооборудование взрывозащищённое. Термины и определения. Классификация. Маркировка.

6 ГОСТ 22782.5-78 (СТ СЭВ 3143-81). Электрооборудование взрывозащищённое с видом взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь». Технические требования и методы испытаний.

7 Правила устройства электроустановок ПУЭ (глава7.3 Электроустановки во взрывоопасных зонах; глава 7.4 Электроустановки в пожароопасных зонах).

8 В. Жданкин «Вид взрывозащиты «Искробезопасная электрическая цепь»», Журнал «Современные технологиии автоматизации СТА», 2"99, издательство «СТА-ПРЕСС», стр. 72 - 83.

9 В. Жданкин «Взрывоопасные зоны, сравнение видов взрывозащиты», Журнал «Современные технологиии автоматизации СТА», 1"2000, издательство «СТА-ПРЕСС», стр. 66 - 73.

10 В. Жданкин «Барьеры искрозащиты на стабилитронах: критерии выбора и особенности применения»", Журнал «Современные технологии автоматизации СТА», 2"2003, издательство «СТА-ПРЕСС», стр. 72 - 84.

11 «Электрические конденсаторы и конденсаторные установки» под общей редакцией Г. С. Кучинского, Москва, Энергоатомиздат, 1987.

12 «Резисторы. Справочник» под редакцией Четверткова, Москва, «Радио и связь», 1991.

13 «Аналоговые и цифровые интегральные схемы» под редакцией Якубовского, Москва, «Радио и связь», 1984.

14 «Оформление текстовой документации. Основные положения», МГУП, 2002.

Приложение А

(справочное)

Таблица А.1 Перечень элементов нормирующего преобразователя

Обозначение

Наименование и параметры

Количество

Примечание

Конденсаторы

К10-17б ОЖ0.460.172 ТУ

С1, C2

К10-17б-Н90-1,5 мкФ

2

С3

К10-17б-Н90-0,1 мкФ

1

Микросхемы

DA1, DA2

КР140УД17А бК0.348.095-10 ТУ

2

DA3, DA4

КР140УД20А бК0.348.095-12 ТУ

2

DA5

КР140УД17А бК0.348.095-10 ТУ

1

Резисторы

C2-23 ОЖ0.467.104 ТУ

С2-29 ОЖ0.467.130 ТУ

С5-42В ОЖ0.467.570 ТУ

СП5-22 ОЖ0.468.551 ТУ

R1

С2-29В-0.125-100 Ом ± 0,1 %

1

R2

С2-29В-0,125-499 Ом ± 1%-1,0-А

1

R3

С2-29В-1-15 кОм ± 0,1%-1,0-А

1

R4

С5-42В-5-2 кОм ± 5%

1

R5, R6

С2-23-1,0-12 кОм ± 5%-А-В-В

2

R7

С2-29В-0,125-1,5 кОм ± 1%-1,0-А

1

R8

СП5-22-1 ВТ-1,5 кОм ± 5%-В

1

R9

С2-29В-0,125-1,5 кОм ± 1%-1,0-А

1

R10

С2-29В-0,125-11,5 кОм ± 1%-1,0-А

1

R11

С2-29В-0,125-10 кОм ± 1%-1,0-А

1

R12

С2-29В-0,125-499 Ом ± 1%-1,0-А

1

R13

С2-29В-0,125-15 кОм ± 0,1%-1,0-А

1

R14

СП5-22-1 ВТ-10 кОм ± 5%-В

1

R15

С2-29В-0.125-52,3 кОм ± 0,1 %

1

R16

С2-29В-0.125-9,31 кОм ± 0,1 %

1

R17

С2-29В-0,125-18,7кОм ± 0,1%-1,0-А

1

R18

С2-29В-0,125-15 кОм ± 0,1%-1,0-А

1

R19

С2-29В-0,125-100 кОм ± 0,1%-1,0-А

1

R20

С2-29В-0.125-2,03 кОм ± 0,1 %

1

R21

С2-29В-0,125-15 кОм ± 0,1%-1,0-А

1

R22

СП5-22-1 ВТ-22 кОм ± 5%-В

1

R23

С2-29В-0,125-291 кОм ± 0,25%-1,0-А

1

R24

СП5-22-1 ВТ-1,5 кОм ± 5%-В

1

R25

С2-29В-0.125-88,7 кОм ± 0,1 %

1

R26

С2-29В-0,125-9,31 кОм ± 1%-1,0-А

1

Продолжение таблицы А.1

Обозначение

Наименование и параметры

Количество

Примечание

R27

С2-29В-0,125-10 кОм ± 0,25%-1,0-А

1

R28

С2-23-0,125-1,5 кОм ± 5%-А-В-В

1

Диоды, стабилитроны

VD1, VD2

КС482А1 аА0.336.002 ТУ

2

VD3

КС147Г аА0.336.162 ТУ

1

VD4...VD7

КС482А1 аА0.336.002 ТУ

4

VD8

КС108В аА0.336.620 ТУ

1

VD9

КС147Г аА0.336.162 ТУ

1

Транзисторы

VТ1

КТ3107Б аА0.336.170 ТУ

1

VТ2

КТ3102БМ аА0.336.122 ТУ

1

Соединители

XP1

Вилка ОНП-ВГ-1-12/46•10-В21 бР0.364.056 ТУ

1

Устройства

A2-E1

Схема блокировки

1

Микросхемы

DA6

КР140УД20А бК0.348.095-12 ТУ

1

Резисторы

C2-23 ОЖ0.467.104 ТУ

С2-29 ОЖ0.467.130 ТУ

СП5-22 ОЖ0.468.551 ТУ

R29

С2-23-0,125-330 Ом ± 5%-А-В-В

1

R30

С2-29В-0,125-7,5 кОм ± 0,5%-1,0-А

1

R31

С2-23-0,125-330 Ом ± 5%-А-В-В

1

R32, R33

С2-23-0,125-1 МОм ± 1%-А-В-В

2

R34, R35

С2-23-0,125-1 МОм ± 1%-А-В-В

2

R36, R37

С2-23-0,125-4,3 кОм ± 5%-А-В-В

2

R38, R39

С2-23-0,125-100 кОм ± 5%-А-В-В

2

Диоды, оптопары

V1, V2

Оптопара транзисторная АОТ128Б аА0.336.468 ТУ

2

VD10, VD11

КД510А ТТ3.362.100 ТУ

2

Таблица А.2 Перечень элементов формирователя выходных сигналов

Обозначение

Наименование и параметры

Количество

Примечание

Конденсаторы

К10-17б ОЖ0.460.172 ТУ

К50-35 ОЖ0.464.214 ТУ

К73-11 ОЖ0.461.093 ТУ

К73-17 ож0.461.104 ТУ

С1

К73-11-160 В-0,1 мкФ ± 10%

1

С2

К50-35-63 В-470 мкФ-В

1

С3

К50-35-40 В-47 мкФ-В

1

С4

К10-17б-Н90-1,5 мкФ

1

С5

К10-17б-М1500-220 пФ ± 5%

1

С6

К10-17б-Н50-1,5 мкФ ± 5%

1

С7,С8

К10-17б-Н50-0,01 мкФ

2

С9

К10-17б-Н90-1,5 мкФ

1

С10, С11

К50-35-25 В-22 мкФ

2

С12

К10-17б-М1500-220 пФ ± 5%

1

С13

К10-17б-Н90-1,5 мкФ

1

С14

К50-35-25 В-22 мкФ

1

С15

К10-17б-Н90-0,1 мкФ

1

С16

К50-35-40 В-47 мкФ

1

С17

К10-17б-Н90-0,1 мкФ

1

С18

К50-35-25 В-22 мкФ

1

С19

К10-17б-Н50-0,01 мкФ

1

С20

К50-35-25 В-22 мкФ

1

С21

К73-17-630 В-0,022 мкФ ± 5%

1

С22, C23

К50-35-25 В-22 мкФ В

2

Микросхемы

DA1

КР142ЕН8В бК0.348.634-03 ТУ

1

DA2

КР1006ВИ1 бК0.348.685 ТУ

1

DA3

КР140УД17А бК0.348.095-10 ТУ

1

DD1

КР1554ТМ2 АДБК.431200.005-03 ТУ

1

Предохранители

F1, F2

Вставка плавкая ВП1-2 0,25 А АГ0.481.003 ТУ

1

Дроссели высокочастотные

L1...L3

ДПМ-0,1-125 ± 5% Пе0.477.006 ТУ

3

Продолжение таблицы А.2

Обозначение

Наименование и параметры

Количество

Примечание

Резисторы

C2-23 ОЖ0.467.104 ТУ

С2-29 ОЖ0.467.130 ТУ

С2-33 ОЖ0.467.173 ТУ

R1

С2-33-0,5-5,1 Ом ± 5%-А-В-В

1

R2

С2-23-0,125-47 Ом ± 5%-А-В-В

1

R3

С2-23-0,25-200 Ом ± 5%-А-В-В

1

R4, R5

С2-23-0,125-2,2 кОм ± 5%-А-В-В

2

R6

С2-23-0,25-1,2 кОм ± 5%-А-В-В

1

R7

С2-23-0,125-39 кОм ± 5%-А-В-В

1

R8

С2-23-0,125-51 кОм +-5%-А-В-В

1

R9, R10

С2-23-0,125-680 Ом +-5%-А-В-В

2

R11

С2-23-0,125-10 кОм ± 5%-А-В-В

1

R12

С2-23-0,25-160 Ом ± 5%-А-В-В

1

R13

С2-23-0,125-100 кОм ± 5%-А-В-В

1

R14

С2-23-0,125-10 кОм ± 5%-А-В-В

1

R15

С2-23-0,125-100 кОм ± 5%-А-В-В

1

R16

С2-23-0,125-10 кОм ± 5%-А-В-В

1

R17

С2-23-0,125-100 кОм ± 5%-А-В-В

1

R18

С2-23-0,125-10 кОм ± 5%-А-В-В

1

R19, R20

С2-23-0,125-2,2 кОм ± 5%-А-В-В

2

R21

С2-23-0,125-2,2 кОм ± 5%-А-В-В

1

R22

С2-23-0,125-27 кОм ± 5%-А-В-В

1

R23

С2-29В-0.125-100 Ом ± 0.1 %

1

R24

С2-23-0,125-47 Ом ± 5%-А-В-В

Трансформаторы

TV1

ЮПШИ5.702.002

1

TV2

ЮПШИ5.702.003

1

Диоды, стабилитроны

VD1

Выпрямительный мост КЦ407А ТТ3.362.146 ТУ

1

VD2

КС216Ж аА0.336.110 ТУ

1

VD3, VD4

КС224Ж аА0.336.110 ТУ

2

VD5

КС405А аА0.336.594 ТУ

1

VD6

КС156Г аА0.336.162 ТУ

1

VD7...VD14

КД510А ТТ3.362.100 ТУ

8

VD15

КС433А аА0.336.001 ТУ

1

Продолжение таблицы А.2

Обозначение

Наименование и параметры

Количество

Примечание

VD16...VD20

КД510А ТТ3.362.100 ТУ

5

VS1

ТС106-10-6 ТУ16-432.013-03

1

Транзисторы

VТ1

КТ961В аА0.336.358 ТУ

1

VТ2

КП501Б АДБК.432140.485 ТУ

1

VТ3, VT4

КТ961В аА0.336.358 ТУ

2

VТ5

КП501Б АДБК.432140.485 ТУ

1

VТ6

КТ3102Б аА0.336.122 ТУ

1

VТ7

КТ626А аА0.336.053 ТУ

1

Соединители

XP1

Вилка ОНП-ВГ-1-12/46•10-В21 бР0.364.056 ТУ

1

XS1, XS2

Гнездо Г1,6 ГОСТ24733-81

2

Устройства

A1-E1

Выходное устройство

1

F3, F4

Вставка плавкая ВП1-2 0,5 А АГ0.481.003 ТУ

2

H1, H2

Индикатор единичный АЛ307БМ (вариант 1) аА0.336.076 ТУ

2

R25, R26

Резистор

С2-23-0,5-1,5 кОм ± 5%-А-В-В ОЖ0.467.104 ТУ

2

V1, V2

Реле оптоэлектронное 5П19Б1 ЕНСК.431162.001 ТУ

2

Приложение Б

(справочное)

Таблица Б.1 Термопреобразователь сопротивления Pt 100.

Номинальная зависимость сопротивления от температуры

°С

-80

-70

-60

-50

-40

-30

-20

-10

-0

Ом

68,28

72,29

76,28

80,25

84,21

88,17

92,13

96,07

100

°С

0

100

200

300

400

500

600

700

800

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

100,00

101,95

103,90

105,85

107,79

109,73

111,67

113,61

115,54

117,47

119,40

121,32

123,24

125,16

127,07

128,98

130,89

132,80

134,70

136,60

138,50

138,50

140,39

142,28

144,18

146,06

147,94

149,82

151,70

153,57

155,45

157,32

159,18

161,04

162,90

164,76

166,62

168,47

170,32

172,16

174,00

175,84

175,84

177,68

179,51

181,34

182,17

185,00

186,82

188,64

190,46

192,27

194,08

195,89

197,70

199,50

201,30

203,09

204,88

206,68

208,46

210,25

212,03

212,03

213,81

215,58

217,36

219,13

220,90

222,66

224,42

226,18

227,94

229,69

231,44

233,19

234,93

236,67

238,41

240,15

241,88

243,61

245,34

247,06

247,06

248,78

250,50

252,21

253,93

255,64

257,34

259,05

260,75

262,45

264,14

265,83

267,52

269,21

270,89

272,57

274,25

275,92

277,60

279,27

280,93

280,93

282,60

284,26

285,91

287,57

289,22

290,87

292,51

294,16

295,80

297,43

299,07

300,70

302,33

303,95

305,58

307,20

308,81

310,43

312,04

313,65

313,65

315,25

316,85

318,46

320,05

321,65

323,24

324,83

326,41

327,99

329,57

331,15

332,72

334,29

335,86

337,43

338,99

340,55

342,10

343,66

345,21

345,21

346,76

348,30

349,84

351,38

352,92

354,45

355,98

357,51

359,03

360,55

362,07

363,59

365,10

366,61

368,12

369,62

371,12

372,62

374,12

375,61

375,61

377,10

378,59

380,07

381,55

383,03

384,50

385,98

387,45

388,91

390,38

Таблица Б.2 Термопреобразователь сопротивления 100М.

Номинальная зависимость сопротивления от температуры

°С

- 0

- 10

- 20

- 30

- 40

- 50

Ом

100,00

95,74

91,48

87,22

82,96

78,70

°С

0

10

20

30

40

50

60

70

80

Ом

100,00

104,26

108,52

112,78

117,04

121,30

125,56

129,82

134,08

°С

90

100

110

120

130

140

150

160

170

Ом

138,34

142,60

146,86

151,12

155,38

159,64

163,90

168,16

172,42

°С

180

190

200

Ом

176,68

180,94

185,20

Приложение В

(Справочное)

Рисунок В.1 - Блок искрозащиты

Рисунок В.2а - Формирователь опорного напряжения

Рисунок В.2б - Формирователь опорного напряжения

на микросхеме REF 02

Рисунок В.3 - Схема сигнализации

Рисунок В.4 - Входная цепь нормирующего преобразователя

Рисунок В.5 - Масштабирующий и суммирующий усилители

ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ В ТОК С ГАЛЬВАНИЧЕСКОЙ РАЗВЯЗКОЙ МЕЖДУ ВХОДОМ И ВЫХОДОМ

Методическое пособие к курсовой работе по курсу «Электроника» для студентов дневной и заочной форм обучения специальности 530101 «Автоматизация технологических процессов и производств» очной и заочной форм обучения

.

Редактор Бажанова Т.Л.

Технический редактор Щербакова А.А.

___________________________________________________________

Подписано в печать _______ Формат 60 х84 1/16

Печать офсетная. Усл. печ. л. _______ Уч. изд. л. _________

Тираж ______ экз. Заказ ______ Бесплатно

ЛП №226 от 12.02.2003 г.

ЛИ №604 от 03.06.2003 г.

_______________________________________________________________

Отпечатано на ризографе МГУП

212027, Могилёв, пр-т Шмидта, 3