57 Аналого-цифровые преобразователи для резисторных датчиков. М., «Энергия», 1975.
88 с. с ил. (Б-ка по автоматике. Вып. 534)
С помощью резисторных датчиков измеряют и контролируют температуру, давление, механические деформации и напряжения, концентрацию растворов, освещенность, магнитные потоки, мощности излучений и т. д. Аналого-цифровые преобразователи (АЦП) эту информацию кодируют и вводят в управляющую цифровую вычислительную машину.
В книге рассмотрены принципы построения АЦП для резисторных датчиков. Приведены и проанализированы новые структурные схемы цифровых мостов, построенных на основе делителей напряжения с постоянным выходным сопротивлением. ,
Рассмотрены импульсные нуль-органы и переключатели для цепей с импульсным питанием. Приведены примеры применения АЦП в поверочной аппаратуре и в аппаратуре для исследования технологических и биологических процессов.
Книга предназначена для инженеров, работающих в области измерительной техники, автоматики и вычислительной техники.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Важнейшей составной частью автоматизированных систем управления технологическими процессами '(АСУ ТП) и АСУ для сложных научных экспериментов являются аналого-цифровые преобразователи. С их помощью информация о ходе управляемого или контролируемого процесса, получаемая от разнообразных датчиков, кодируется и автоматически вводится в цифровую вычислительную машину (ЦВМ).
Широко применяются аналого-цифровые преобразователи (АЦП) и при .решении традиционных задач контрольно-измерительной -техники: основу цифрового измерительного прибора составляет АЦП.
Разнообразие датчиков и их выходных параметров создает ряд трудностей при вводе информации от датчиков в ЦВМ. Стремясь упростить кодирующее устройство, во многих случаях идут на то, что оснащают каждый датчик индивидуальным нормирующим преобразователем (унификатором). С выходов унификаторов снимают сигналы некоторого стандартизованного вида.
Применение унификаторов позволяет обойтись одним аналого-цифровым преобразователем, снабженным коммутатором каналов. Однако наличие большого количества унификаторов усложняет систему сбора информации и снижает ее надежность, а сами унификаторы вносят дополнительные погрешности ;(до нескольких процентов). Сигналы в линии связи имеют аналоговую форму, что также снижает надежность и помехоустойчивость, усложняет кабельное хозяйство и может приводить « дополнительным погрешностям. Более перспективен другой принцип организации связи датчиков с 'ЦВМ — применение нескольких специализированных аналого-цифровых преобразователей. Каждый из них обслуживает группу однотипных датчиков, расположенных неподалеку друг от друга (или даже только один датчик). Специальные унификаторы при этом не нужны, а по линии связи .передаются цифровые коды, формируемые АЦП. Однако при таком подходе возникает задача создания достаточно простых и надежных специализированных АЦП для различных групп датчиков.
В настоящей работе рассмотрены принципы построения специализированных АЦП для наиболее обширного класса датчиков — резисторных датчиков. С их помощью контролируют самые разнообразные физические величины: температуру, давление, деформацию, освещенность, магнитный поток, мощность и т. д. Выходным сигналом этих датчиков служит изменение сопротивления или проводимости.
Рассматривая вопросы, связанные со специализацией, авторы в то же время старались не забывать и об унификации: специализированные АЦП предлагается строить с помощью унифицированных элементов.
За критику, способствующую улучшению рукописи, авторы выражают благодарность В. Н. Малиновскому, С. В. Константинову и Е. К. Иноземцеву.
Авторы
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие .............. 3
Глава первая. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ АЦП .... 4
1. Общие сведения о резнсторных датчиках .... 4
2. Структура АЦП для резисторных датчиков..... 8
3. Уравнения градуировки. Чувствительность .... 13
4. Параллельные делители напряжения, пленарные и не-планарные............. 18
5. Питание резисторных мостов. Алгоритмы уравновешивания .............. 22
Глава вторая. НЕПЛАНАРНЫЕ МОСТОВЫЕ СХЕМЫ . . 23
6. Цифровые мосты для потенциометрических датчиков . 24 • 7. Мосты с приближенно линейными шкалами .... 27
8. Подключение датчика к выходному зажиму делителя 30
9. Мосты с одновременным регулированием двух ветвей 32
10. Синтез непланарных мостов путем модификации шести-плечей схемы............ 35
11. Непланарные мосты для кодирования проводимостей 40
12. Подгонка шкалы при изменении параметров датчика 40
13. Оценка точности........... 42
14. Некоторые дополнения......... 44
Глава третья. ИМПУЛЬСНЫЕ НУЛЬ-ОРГАНЫ ... 46
15. Общие требования к нуль-органам...... 46
16. Оценки небаланса при отсутствии паразитных реактив-костей .............. 48
17. Оценка небаланса при наличии емкости на входе . . 52
Глава четвертая. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ КЛЮЧИ ДЛЯ
ЦИФРОВЫХ ДЕЛИТЕЛЕЙ .... ,,'\ . . 55
18. Разновидности транзисторных ключей .<-... . 55
19. Погрешности транзисторных ключей...... 59
20. Диодные ключи............ 62
Глава пятая. ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛИ ДЛЯ ДАТЧИКОВ ... 62
21. Структура многоканальных входных коммутаторов . . 63
22. Полупроводниковые ключи для коммутации датчиков 66
Глава шестая. ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ...... 68
23. Автоматизированная установка для тарировки датчиков 68
24. Многошка.чьные вольтом метры на базе цифровых потенциометров ............ 76
25. Восьмиканальный АЦП для термометров, сопротивления 78
26. Дифференциальный термометр с автоматической регистрацией ............. 81
27. Прибор для оценки болевой чувствительности ... 83 Список литературы............ 85
Цена: 150руб.
