Міністерство науки і освіти України
Придніпровська державна академія будівництва і архітектури
Кафедра "Автоматики та електротехніки"

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

за темою: "Розрахунок електронного автоматичного моста"
з дисципліни
Технічні вимірювання і прилади
Виконала
студ.737 гр. Литвиненко О.В.

Перевірив
доц. Ткачов В.С.
Дніпропетровськ - 2007 р .

Зміст
Введення
1. Теоретичні основи методу вимірювання
2. Опис приладу і принцип дії приладу
3. Розрахункова частина
4. Габаритні розміри й кріплення
5. Література

Введення

Мета проекту - отримання навичок у розрахунку електронного автоматичного моста.

Автоматизація промислового виробництва є однією з найважливіших завдань технічного прогресу європейського суспільства. Система автоматичного регулювання складається з регульованого об'єкта та елементів управління, які впливають на об'єкт при зміні однієї або декількох регульованих змінних. Під впливом вхідних сигналів змінюються регульовані змінні. Мета ж регулювання полягає у формуванні таких законів, при яких вихідні регульовані змінні мало відрізнялися б від необхідних значень.
В даний час розвиваються методи аналізу нелінійних систем автоматичного регулювання.
Проектування систем автоматичного регулювання можна вести двома шляхами: методом аналізу, коли при заздалегідь обраної структурі системи визначають її параметри; методом синтезу, коли за вимогами до системи відразу ж вибирають найкращу структуру і параметри. Обидва ці способу отримали широке практичне застосування. [1]
У більшості випадків неелектричні величини вимірюються електричними приладами або системами. Електронні автоматичні мости служать для вимірювання, запису та регулювання температури. Чутливим елементом моста є термометр опору. [2]
Температура - один з основних параметрів багатьох технологічних процесів будівельного виробництва та інженерних систем. Її можна вимірювати контактним і безконтактним методами.
При вимірі першим методом датчик температури знаходиться в вимірюваної середовищі, а другим - зв'язок з чутливим елементом датчика здійснюється через світлове випромінювання. При контактному вимірюванні температури в якості вимірювальних перетворювачів застосовуються термоперетворювачі опору і термопари. Прилади, в яких датчиком є ​​термоперетворювач опору, називаються термометрами опору, а ті, в яких датчиком є ​​термопара, - термоелектричними термометрами.
Розрахунок електронного автоматичного моста - контактний метод вимірювання.

1. Теоретичні основи методу вимірювання
При зміні температури змінюється опір Rt, чим порушується рівновага моста. У діагоналі АВ виникає невелика напруга, що подається на вхід електронного підсилювача. Напруга від підсилювача надходить на реверсивний асинхронний двигун М1, який починає обертатися. З віссю цього двигуна пов'язаний важіль, що переміщає движок реохорда. Коли міст буде урівноважений, обертання двигуна припиниться і движок реохорда, пов'язаний зі стрілкою, зупиниться, показуючи температуру в даний момент часу.
Вимірювана схема харчується напругою 1.5 В змінного струму від силового трансформатора. Опір реохорда для всіх приладів 130 Ом з обмотки манганіновим проводом і 270 Ом зі сплаву ПДВ-20. Еквівалентний опір реохорда 90 Ом. Реверсивний електродвигун типу ДСД2-П. Електронний підсилювач використовується двох типів: на напівпровідниках УПД-2 та на електронних лампах УЗП-109М.

2. Опис приладу і принцип дії приладу


Схема електронного автоматичного моста.
Прилад складається з вимірювальної схеми, вхідного трансформатора TV1, електронного підсилювача, реверсивного електродвигуна М2, синхронного електродвигуна М1, силового трансформатора TV2, шкали, яка вказує температуру стрілки і самопишущего пера.
При зміні температури змінюється опір температури, яке викликає порушення рівноваги мостовий вимірювальної схеми і в діагоналі АВ з'являється напруга розбаланса, що після посилення на електронному підсилювачі призводить до обертання реверсивний двигун. Останній переміщує двигун реохорда і цим самим урівноважує вимірювальну схему. Одночасно реверсивний двигун переміщує стрілку за шкалою приладу і перо для запису зміни температури на діаграмі. Синхронний двигун приводить у рух діаграму. Електронний автоматичний міст включається в мережу змінного струму напругою 220В.
Призначення опорів на вимірювальної схеми наступне:
Rp-Питомий опір реохорда;
Rш-Питомий опір шунта реохорда;
Rп-Питомий опір кінця шкали приладу;
Rп1-опір кінця підстроювання кінця шкали;
Rн-опір початку шкали приладу;
Rн1-опір підстроювання початку шкали;
R1, R2-опір плеча моста;
Rл-опір пріпасовиванія опору з'єднаних проводів, які йдуть від термометра опору до електронного мосту по 2,5 Ом кожне;
Rз-опір обмеження сили струму живлення вимірювальної схеми;
Rt-Термометр опору.

3. Розрахункова частина
В основі розрахунку вимірювальної схеми лежить умова рівноваги моста - твору опорів хрест-навхрест лежачих плечей повинні бути рівні між собою.
Розрахунок ведеться в такій послідовності.
Визначається опір плеча моста R1 за формулою



,
де Ом


               Ом


Ом

Ом
Для збільшення чутливості схеми R2 беруть рівним R1, розраховують наведена опір реохорда (Ом) за формулою:


Обчислюється опір кінця шкали приладу (Ом) за формулою:


де Ом


Ом
Визначають опір шунта реохорда (Ом) за формулою:


де Ом


Ом
Величину опору початку шкали приладу обчислюють за формулою:


Ом

Опір обмеження сили струму живлення (Ом) обчислюють за формулою:



,
де I-сила струму живлення (А), яка знаходиться за формулою:


Регулюючі резистори опору початку і кінця шкали приладу Rн1 і Rп1 приймають рівними 10% від велечіни опорів Rн і Rп.
Rн1 = 13,2 Ом
Rп1 = 1,2 Ом
Мінімальний розбаланс напруги (мВ) на виході вимірювальної схеми визначають за формулою:

де I = 0,0056 A
= 0,5%
- Опір вимірювальної схеми, яку знаходять з умови рівноваги моста при опорі термометра, рівне початковій шкалою приладу за формулою:

Література
1. М.М. Іващенко, Автоматичне регулювання, Видавництво Машинобудування, 1978.
2. Танатар А.І., Мацепон П.Ф., Автоматизація будівельного виробництва, Київ, видавництво Будівельник, 1965.
3. Автоматика і автоматизація виробничих процесів. Київ. Головне видавництво видавничого об'єднання, 1985.
4. Методичні вказівкі до виконання курсового проекту з дісціпліні «Технічні вімірі та прилади» для студентів спеціальності 6.092501 «автоматизоване Управління технологічнімі процесами та виробництвом»., Укладачі Бодня В.С., Бровченко К.А. Дніпропетровськ. 2004.
5. Прилади автоматичні слідкуючого зрівноваження. Технічний опис та інструкція з експлуатації ТО-994. 1981