98
- операциондық
күшейткіштер
интеграторының
нөлін
жылжыту
кернеуінің бар болуымен;
- операциондық күшейткіштер интеграторының кіру тоқтарының бар
болуымен, сондай-ақ операциондық күшейткіштер интеграторының нөлін
жылжыту кернеуі мен кіру тоқтарының кездейсоқ өзгерулерінде пайда
болатын сұлба элементтерінің жеке шуларының бар болуымен ерекше
қателіктер тән қасиет екенін айта кету керек.
Қателіктердің барлық көрсетілген көздері ақырында осы класс
тармағынның жиілік жинақтайтын орналастырушы түрлендіргіштерінің
сезімталдық шегін шектейді.
3. Өлшеу тізбегіның шығыс сигналының модуляциясынсыз резистивтік
датчиктер
параметрлерінің
жиілік
жинақтайтын
орналастырушы
түрлендіргіштері
Осы класс тармағының түрлендіргіштері ұзын кабельдік желілерімен
жұмыс істеуі үшін кеңінен таралған. Қарастырылып жатқан жиілік
жинақтайтын орналастырушы түрлендіргіштері дәстүрлі құрылымы 3.12-
суретінде көрсетілген және онда бір-бірінен соң қосылған қуаттандыру көзі,
тензометрлік көпір, дифференциалдық күшейткіш (ДК) және кернеу жиілік
түрлендіргіші бар. Құрылғының түрлендіру қызметінің жалпы түрі мынадай:
ε
0
вых
kS
U
f
, (3.4)
онда U
0
– тензометрлік көпірдің қуаттандыру кернеуі; k – ДК беру
коэффициенті; S - кернеу жиілік түрлендіргіші сезімталдығы.
(3.4) формуладан байқалатындай, осыған ұқсас түрлендіргіштің нәтижелік
қателігіне
толық
салмақта
қуаттандыру
көзінің
тұрақсыздығы,
дифференциалдық күшейткішті беру коэффмцментінің тұрақсыздығы және
кернеу жиілік түрлендіргіші сезімталдығының тұрақсыздықтары енген.
Сонымен, оларды жүзеге асыру бірқатар техникалық қиындықтарымен:
технометрлік көпірдің қуаттандырудың жоғары тұрақты көзін, тұрақты тоқты
дрейфсіз күшейткішті және кіру кернеуді өзгертудің милливольттік
диапазонында жұмыс істеуге қабілетті нақты кернеу жиілік түрлендіргіші
жұмысымен байланысты.
Қуаттандыру көзі кернеуінің тұрақтылығына қойылатын талаптарды
азайту үшін жоғарыда сипатталған кернеу жиілік түрлендіргіші тіреуіш
деңгейлерін қуаттандыру диагоналінің кернеуінен қалыптастыру тәсілімен
пайдалануға болады. Сонымен қатар өлшеу тізбегі қуаттандыру кернеуге
қатысты түрлендіргіш қызметінің инварианттылығына қол жеткізіледі.
99
Сурет 3.12 - Өлшеу тізбегінің шығыс сигналын модуляциялаусыз жиілік
жинақтайтын орналастырушы түрлендіргіштерінің кәдуілгі сұлбасы
Шағын мультипликативтік қателіктерге жету мүмкіндіктері кернеу жиілік
түрлендіргіші құрылымын таңдаумен анықталады. Мультипликативтік
қателіктердің ең кемін қамтамасыз ету үшін импульстік кері байланысы бар
КТЖ таңдау қажет екені баршаға белгілі. Сонымен қатар өлшеу тізбегінен (ӨТ)
алынатын төмен деңгейдегі сигналдарды түрлендіру үшін шағын дрефі бар
дифференциалдық күшейткішті пайдланудан бас тартуға, кернеу жиілік
түрлендіргіші құрылымында аддитивтік қатені түзететін арнаны қолдануға
болады.
Қысымның микроэлектронды датчиктерімен бірге ЖЖОТ қолдану нақты
мысалдары [71, 72] көрсетілген. ЖЖОТ негізіндегі электронды түрлендіргіш
металды пленкалық датчиктерімен қосылу ерекшеліктерін қарастырайық (3.13-
сурет).
Жиілік шығыс сигналы бар қысым датчигінде корпус, тензокөпірдің
иықтарын қалыптастыратын меандр пішіміндегі тензорезисторлар қалыптасқан
мембрана, теріс кері байланыс тізбегіндегі алғашқы конденсаторы бар
операциялық күшейткіште орындалған компаратор мен интеграторы бар жиілік
түрлендіргіштер
бар.
Интегратордың
операциялық
күшейткішінің
түрлендіретін кіру жолы екінші конденсатор арқылы тензокөпірдің
қуаттандыру диагоналінің бірінші төбесімен және интегратордың бірінші
резисторы арқылы тензокөпірдің өлшеу диагоналі төбелерінің бірімен
біріктірілген. Басқа төбесі интегратордың операциялық күшейткіштің
түрлендірмейтін кіру орнына және компаратордың екінші кіру орнына
қосылған. Интегратордың екінші резисторы мен қуаттандыру диагоналінің
бірінші төбесі компаратордың шығыс орнымен, ал екіншісі – «жер» шинасымен
бекітілген екінші тензокөпір ендірілген. Екінші тензокөпірдің иықтары сондай-
ақ меандр пішімінде орындалған және оларға ұқсас иықтарына «қондырылған»
болып орналастырылған.
МЭД екі көпірлік тензосызбасы бар СЭ топологиясы 12-19 позициялары
тензорезисторлар болып табылатын 3.13-суретінде көрсетілген.
100
а)
б)
Сурет 3.13 - ЖЖОТ бар қысым датчикті қосуы, екі көпірлік схема (а) және СЭ
(б)
1-4 позициялары тензорезисторлар болып табылатын МЭД жалғыз
көпірлік тензосызбасы бар СЭ топологиясы 3.14-суретінде көрсетілген.
Сурет 3.14 - Жалғызкөпірлік тензосызбасы бар СЭ топологиясы және
ЖЖОТ
3.15 суретте жиілік жинақтайтын орналастырушы түрлендіргіштері бар екі
көпірлік схеманы MicroCap бағдарламасында моделдеудің скриншот нәтижесі
көрсетілген.
Достарыңызбен бөлісу: |
