Simulátor čidla průtoku pro indukční průtokoměry

Transkript

1 Simulátor čidla průtoku pro indukční průtokoměry Milan Petr TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta mechatroniky, informatiky a mezioborových studií Tento materiál vznikl v rámci projektu ESF CZ..0/..00/0.0, který je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem ČR

2 Cíl bakalářské práce Teoretický rozbor Návrh blokového schématu Obvodové řešení Praktická realizace Rozbor přesnosti Fotodokumentace Bakalářská práce 00/00 TUL Liberec - Fakulta

3 Návrh a realizace hardware simulátoru indukčního čidla průtoku včetně simulace budicích cívek, měření proudu do cívek a generování přesné a stabilní nízkoúrovňové odezvy Bakalářská práce 00/00 TUL Liberec - Fakulta

4 Požadované vlastnosti simulátoru přesné měření budícího proudu přesné generování nízkoúrovňové napěťové odezvy teplotně stabilní odolnost proti rušení bezpečná práce s napětím 0V odolná konstrukce jednoduchá ovladatelnost použití displeje a klávesnice Bakalářská práce 00/00 TUL Liberec - Fakulta

5 Simulátor čidla průtoku pro indukční průtokoměry Bakalářská práce 00/00 TUL Liberec - Fakulta

6 Měření budícího proudu CIVKA CIVKA 0 SW SW DPDT R R/0W L CIVKA R R/0W L CIVKA R0 R/% C n UREF V +0V K/% R R/% R RS 0K_0K NA AD X JUMPER MB UREF V ADR0_MUX 0 KALIBR EN_MUX/ SA SA SA SA SB SB SB SB A0 A EN R R DD K K ADGYRU DA DB V+ V- +V +V -V NAA TL0 OFFSET C M C M MB MB +V -V MB MB NA ADAR R K/% X SPOJKA PROUD_OUT UREF V GF 0MHZ +VANAL 0 NL AIN AIN RESET AIN/D SYNC 0 AIN/D0 RDY AIN STANBY AIN REFIN+ REFIN- MCLKIN MCLKOUT AVDD A AD POL SCLK DIN DOUT CS DVDD D RESET/ +V RDY_AD/ +V SCK MOSI MISO CS AD/ +V Bakalářská práce 00/00 TUL Liberec - Fakulta

7 Generování nízkoúrovňové napěťové odezvy UREF_0V X SPOJKA R K DA00 DA0 DA0 DA0 DA0 DA0 DA0 DA0 DA0 DA0 DA0 DA DA DA DA DA R R 0 0 NL DB 0 DB DB DB DB DB DB DB DB DB DB 0 DB DB DB DB DB REF IN REF OUT A AD VOUT SPAN/ BIP OFF CS/ L/ LDAC V+ V- VL+ D R CS_AD/ LDAC_AD +V -V +V R MB RS C M C M DELIC : +V 0V 0K_0K -0V +V NA OP X SPOJKA R 00R X SPOJKA ADR0_MUX ADR_MUX EN_MUX/ 0 DD SA DA SA SA SA SB DB SB SB SB A0 V+ A V- EN ADG0YRUZ R0 00R RS 0K/% 0K/% RS RS K_0R RS K_0R +V -V R R SIGNAL- 00K SIGNAL_HIZ+ SIGNAL+ 00K SIGNAL_HIZ- Bakalářská práce 00/00 TUL Liberec - Fakulta

8 Řidící jednotka RS RRA X0K RS RRA X0K +V TS-MAN SB OBVOD RESET C 0M R 0K +V DD SNS RIN CT REF TL0 C M C SW P C P SW DIP- RST RST VCC +V +V GF 0MHZ RESET/ HZ PWR_EN/ CS_AD/ LDAC_AD DIP0 DIP CS EEPROM/ CS AD/ RDY_AD/ MISO SCK MOSI +V R K RESET/ RESET R K DM EA XTAL XTAL RST P./INT0 P./INT P./T0 P./T P.0/T/XTALB P./TEX/SS P./ECI P./CEX0 P./CEX P./CEX/MISO P./CEX/SCK P./CEX/MOSI P0.0/AD0 P0./AD P0./AD P0./AD P0./AD P0./AD P0./AD P0./AD P.0/A P./A P./A0 P./A P./A P./A P./A P./A 0 0 P./RD P./WR PSEN ALE/PROG P./TXD P.0/RXD P.0 P. P. P. P. P. P. P. P.0 P. P. P. P. P. P. P. ADR0_MUX ADR_MUX EN_MUX/ ADR0_MUX KALIBR EN_MUX/ PWR_EN FLOW_DIR TLAC_ TLAC_ TLAC_ TLAC_ TLAC_ TLAC_ TLAC_ CLATCH_AD0 RS_DISP EN_DISP TXD RXD DA00 DA0 DA0 DA0 DA0 DA0 DA0 DA0 DA0 DA0 DA0 DA DA DA DA DA XC PROGRAM PAMET EEPROM MOSI MISO SCK CS EEPROM/ DS SI SO SCK CS HOLD WP AT00AN_0SI_ R 0K V XC JUMPER ATCID_RDTUM Bakalářská práce 00/00 TUL Liberec - Fakulta

9 Zdroj CHL NL 0 I G O VCC +V L N PE TR 0 TRAFO_MT00 FU 00mA FU 00mA CHLADIC NL? FS00_ FU 00mA FU 00mA NL ~ + ~ - MUSTEK_SMD NL ~ + ~ - MUSTEK_SMD 0M C 0M C 0M I G C M NL O NL I O C M C M C M G NL 0 I O G C0 M C M C M C M C M C M C M XJ MERICI PIN +V -V +VEXT E Bakalářská práce 00/00 TUL Liberec - Fakulta

10 Konstrukce čelního a zadního panelu Návrh desky plošného spoje (OrCAD v.0) logické rozmístění komponentů oddělení analogové a digitální části minimalizace ekonomických nákladů zachování bezpečných vzdáleností pro práci s napětím 0V 0 Bakalářská práce 00/00 TUL Liberec - Fakulta

11 Rozbor přesnosti měření budicího proudu maximální nepřesnost měřícího bloku budicího proudu byla vypočtena na ± 0,0 % v celém použitelném teplotním rozsahu C Rozbor přesnosti generování výstupního napěťového signálu maximální nepřesnost bloku generující výstupní napětí byla vypočtena a následně ověřena na ± 0, % Bakalářská práce 00/00 TUL Liberec - Fakulta

12 Bakalářská práce 00/00 TUL Liberec - Fakulta

13 Děkuji za pozornost.

14 Maximální ztrátový výkon: Uin Vstupní napětí na obvodu 0 Uout Výstupní napětí obvodu 0 Iz Vypočtený zatěžovací proud stabilizátoru Vnitřní tepelný odpor pouzdra stabilizátoru K = C/W Vnitřní tepelný odpor chladiče K = C/W Výsledné oteplení chladiče v porovnání s okolím Celková teplota chladiče je tedy Bakalářská práce 00/00 TUL Liberec - Fakulta

15 Lineární zdroj + nízké zvlnění výstupního napětí nízká hodnota rušení _ nízká účinnost velké rozměry Spínaný zdroj + malé rozměry vysoká účinnost _ velké zvlnění výstupního napětí velká hodnota rušení Bakalářská práce 00/00 TUL Liberec - Fakulta

16 RESET Inicializace mikroprocesoru Inicializace displeje Základní sekvence, která uvede simulátor do počátečního stavu, ve kterém je průtok nastaven na 00% Bakalářská práce 00/00 TUL Liberec - Fakulta

17 RESET Inicializace mikroprocesoru Inicializace displeje Nastavení D/A zápis na displej Detekce frekvence budícího signálu Detekce stisku kláves čtení z A/D převodníku Bakalářská práce 00/00 TUL Liberec - Fakulta