Вольтметр переменного тока

K, тыс	±Uп, В	±Iп, мА	iвхoy, нА	f1, МГц
8	5-17	7	1200	30

I_вх>i_вхoy

Возьмем R₃=11 кОм из номинальных значений резисторов, тогда

Kw= +1=

 

 

 

 

 

 

 

4) Преобразователь средних значений.

Требования:

 

Преобразователь средних значений представляет собой однофазный однополупериодный выпрямитель. В таком выпрямителе ток через нагрузку протекает лишь в течении полупериода сетевого напряжения.  Данный преобразователь пропускает лишь одну полуволну.

Функциональная  схема  преобразователей средневыпрямленных значений (ПСЗ) состоит из устройства выделения модуля и усредняющего устройства. Устройства усреднения представляют собой фильтры нижних частот. Роль фильтра часто выполняет измерительный механизм отсчетного устройства.

Для преобразования переменного напряжения в постоянное используем, преобразователь  средних значений, схема которого приведена ниже:

 

Выберем диод:  D223Б

Uпр = 1 B    Uобр = 50 B

Iпр = 50мA   Iобр = 1 мкA

Рис.16 Принципиальная схема ПСЗ

 

Найдем прямое и обратное сопротивления  диода:

 

 

Рассчитаем сопротивление нагрузки:

 

 

 

Расчет погрешности  ПСЗ:

γпсз = ;

 

γпсз =

5) Магнитоэлектрический вольтметр.

Дано:

r₀=100Ом

I_п=100мкА

α=100дел

γ_МЭВ=0,5%

 

Рис.17 Принципиальная схема измерительного механизма

U_в=99,9м В

Найдем значение Rd

;

=> Rд= =9.9 кОм

Rмэв = 9,88кОм

Выбираем резисторы которые  имеют погрешность не более 0.5% из Е192 - ряда

 

 

 

 

 

 

6 Принципиальная схема прибора.

Рис.18 Магнитоэлектрический вольтметр.

 

7 Установим класс точности прибора.

 

Выбираем из ряда класс точности 1.0.

 

8.Блок питания.

         Источник питания необходим на ±5 В, ±15В.

   Рис.6 Принципиальная схема блока питания

 

1.Диодный мост состоит из диодов Д220 с параметрами:

 

Iпр.max, А	Iобр.max, мкА	Uпр.max, В	T0,C
0.25	2	50	-60..+85

 

2.В качестве фильтра используем конденсаторы К50-6 1000мкФx25В.

3.Рассчитываем потребляемую мощность всего прибора:

Мощность по каждому источнику суммируется и получается P_{НАГРУЗКИ} стабилизатора:

       P_потр= P_н= I₁U₁+I₂U₂+…+I_nU_n=1Вт

       P_г = 1.6P_н=1.6 Вт

4.Выбираем стабилизатор К142ЕН6 с параметрами:

      U_вых = ±15±0.3 В

      U_{вх max} = ±30 В

       I_{н max} = 0.2 А

       I_потр = ±7.5 мА

       К_ст = 0.002 % /B

       TKU_вых 0.02 % /К

И 2 стабилизатора К142ЕН5А с параметрами:

      U_вых = 5±0.1 В

      U_{вх max} = 15 В

       I_{н max} = 3 А

       I_потр = 10 мА

       К_ст = 0.05 % /B

       TKU_вых= 0.02 % /К

 

Выше приведенные стабилизаторы  необходимы для питания микросхем ±5 В и ±15 В.

 

       P_г = Q₀Q_c, где Q₀ ≈Q_с=√ P_г=1.3 см²

По габаритной мощности выбираем Ш-образный сердечник.

           Q_с=с*d

       Если с=11мм  и d=12 мм, то Q_с=1.3 см²

       Значит Q₀ = =√ P_г/ Q_с=1.23 см²

Рассчитаем токи первичной и  вторичной обмоток:

Рассчитаем количество витков для  первичной и вторичной обмоток:

Рассчитаем диаметры проводов первичной и вторичной обмоток:

 

 

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ходе работы, мной был разработан вольтметр переменного тока для двух пределов измерения: 1мВ, 100мВ.

Также мною были рассчитаны все параметры: блок питания, усилитель постоянного напряжения, МЭВ. Была отградуирована шкала для двух пределов и посчитана погрешность вольтметра.

В данной работе был использован  магнитоэлектрический прибор, с помощью  которого был разработан вольтметр. Магнитоэлектрический прибор с таким  преобразованием  отличается от других электромеханических приборов тем, что они обладают высокой чувствительностью, точностью и малым потреблением мощности. Этот прибор относится к числу наиболее точных. Они изготавливаются вплоть до класса точности 0,1.

Все технические характеристики учтены при разработке вольтметра переменного тока.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

 

1 Арутюнов В.О. Электрические  измерительные приборы и измерения.  – М.:     Энергоатомиздат., 1958. – 631 с.

2 Полулях К.С. Электронные измерительные приборы – М.: Высш. шк., 1966. – 400 с.

3 Резисторы: Справочник. / Под ред.  И.И. Четвертак. – М.: Энергоатомиздат, 1989.

4 Фремке А.В. Электрические измерения  /Под ред. Е.М. Душина Ленингр.  Отд-ние, 1980.-392 с.

5 Илюнина К.К. Справочник по электроизмерительным приборам Ленингр. Энергоатомиздат 1983.-784с

6 Цифровые и аналоговые интегральные  микросхемы: Справочник/ С.В.Якубовский, Л.И.Ниссельсон, В.И.Кулешова и др.; Под ред. С.В.Якубовского. –  М.: Радио и связь, 1990. -496с.: ил.

7  Конспект лекций Миляев Д.В.

8 Марки и размеры изолированных  обмоточных проводов. Режим доступа  : http://electroncity.narod.ru/wiretype.htm

9 Электронный портал. Режим доступа: http://kazus.ru/guide/chips/ud24.html

10. Интегральные схемы: Операционные  усилители. Том 1.-М.:Физматлит,1993.240 с.

11.  Полупроводниковые приборы.  Диоды выпрямительные, стабилитроны, тиристоры: Справочник/ А.Б.Гитцевич, А.А.Зайцев, В.В.Мокряков и др. Под  ред. А.В. Голомедова. – М.:Радио  и связь, 1988.-528с.;ил.

12.  Платан. Режим доступа: http://www.platan.ru/cgi-bin/qwery.pl/id=64655641&group=10605

13. Документация на отечественные  микросхемы линейных стабилизаторов  напряжения. Даташиты на импортные  аналоги. Режим доступа: http://trzrus.narod.ru/rec/recallm.htm?4../k142.htm