Элементы и узлы информационных и управляющих систем (Основы теории и синтеза). Булатов В.Н. - 150 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ОГУ | Оренбург

Составители: 

Рубрика: 

Поскольку постоянная составляющая для однополупериодного нелинейного
преобразования определяется выражением U
СР
= U
max
/π, то для
рассматриваемого варианта коэффициент К
ФНЧ
передачи ФНЧ будет
определяться: К
ФНЧ
= - R6/R5 = -U
АЦП
/(U
НЛmax
/π) = - 10⋅3,1415/10 = - 3,1415
(например: R6 = 314,15 кОм; R5 = 100 кОм). Учитывая, что граничная
частота f
ГР
= 2 Гц << 50 Гц, выбираем ее в качестве частоты среза ФНЧ, и
определяем выражение для С1: С1 = 1/( 2π f
ГР
R6) = 1/(6,28⋅2⋅R6). Например,
при R6 = 314,15 кОм: С1 = 1/(6,28⋅2⋅314,15⋅10
3
) = 0,25 мкФ.
в) Определим падение напряжения U
Т2
(действующее значение) на
шунте R
Ш
, подключенного к выходу трансформатора тока Т2: U
Т2
= I
П1
⋅ k
Т2
=
1000⋅0,001⋅0,5= 0,5 В. Для выделения постоянной составляющей необходимы
функциональные элементы: нелинейный преобразователь и ФНЧ.
В качестве нелинейного преобразователя (НП), как и в предыдущем
случае, выбираем стандартную схему (рисунок 12.1). При этом должно
выполняться следующее условие: R4≥ r
V2
⋅10
4
, где r
V2
– сопротивление
открытого перехода диода V2. Зададимся максимальным значением
выходного напряжения с НП: U
НЛmax
=10В. Тогда коэффициент передачи по
положительной огибающей К
НЛmах
=-U
НЛmax
/(2
0,5
⋅U
Т2
)= -R8/R7= -10/(1,4142⋅0,5)
= 10/0,7071 (например: R4 = 100 кОм, R3 = 7,071 кОм).
В качестве фильтра, выделяющего постоянную составляющую,
выбираем, как и в предыдущем случае, стандартную схему (рисунок 12.1)
ФНЧ первого порядка. Поскольку по всем параметрам он адекватен
предыдущему ФНЧ, то берем его со всеми полученными соотношениями по
коэффициенту передачи и частоте среза: R10 = R6, R9 = R5, C2 = C1.
г) Для контроля постоянного напряжения U
П2
= 48 В, которое больше
U
АЦП
= 10 В, необходим делитель напряжения R
Д1
, R
Д2
(рисунок 12.1).
Определяем коэффициент передачи k
Д
делителя: k
Д
= R
Д2
/( R
Д1
+ R
Д2
) = 10/48
=10/(10+38), откуда следует: R
Д1
/R
Д2
=38/10 (например: R
Д1
= 38 кОм; R
Д2
=10
кОм). 
Поскольку постоянная составляющая для однополупериодного нелинейного
преобразования определяется выражением UСР = Umax/π,          то             для
рассматриваемого варианта коэффициент КФНЧ передачи ФНЧ будет
определяться: КФНЧ = - R6/R5 = -UАЦП/(UНЛmax/π) = - 10⋅3,1415/10 = - 3,1415
(например: R6 = 314,15 кОм; R5 = 100 кОм). Учитывая, что граничная
частота fГР = 2 Гц << 50 Гц, выбираем ее в качестве частоты среза ФНЧ, и
определяем выражение для С1: С1 = 1/( 2π fГР R6) = 1/(6,28⋅2⋅R6). Например,
при R6 = 314,15 кОм: С1 = 1/(6,28⋅2⋅314,15⋅103) = 0,25 мкФ.
        в) Определим падение напряжения UТ2 (действующее значение) на
шунте RШ, подключенного к выходу трансформатора тока Т2: UТ2 = IП1⋅ kТ2 =
1000⋅0,001⋅0,5= 0,5 В. Для выделения постоянной составляющей необходимы
функциональные элементы: нелинейный преобразователь и ФНЧ.
        В качестве нелинейного преобразователя (НП), как и в предыдущем
случае, выбираем стандартную схему (рисунок 12.1). При этом должно
выполняться следующее условие: R4≥ rV2⋅104, где rV2 – сопротивление
открытого     перехода   диода V2.   Зададимся   максимальным          значением
выходного напряжения с НП: UНЛmax=10В. Тогда коэффициент передачи по
положительной огибающей КНЛmах=-UНЛmax/(20,5⋅UТ2)= -R8/R7= -10/(1,4142⋅0,5)
= 10/0,7071 (например: R4 = 100 кОм, R3 = 7,071 кОм).
        В   качестве   фильтра, выделяющего    постоянную          составляющую,
выбираем, как и в предыдущем случае, стандартную схему (рисунок 12.1)
ФНЧ первого порядка. Поскольку по всем параметрам он адекватен
предыдущему ФНЧ, то берем его со всеми полученными соотношениями по
коэффициенту передачи и частоте среза: R10 = R6, R9 = R5, C2 = C1.
        г) Для контроля постоянного напряжения UП2 = 48 В, которое больше
UАЦП = 10 В, необходим делитель напряжения RД1 , RД2 (рисунок 12.1).
Определяем коэффициент передачи kД делителя: kД = RД2/( RД1 + RД2) = 10/48
=10/(10+38), откуда следует: RД1/RД2 =38/10 (например: RД1= 38 кОм; RД2 =10
кОм).

Страницы