К_ОУ=К_ОС/К_М=4000/2=2000. 

На основании  проведённых расчётов можно сформулировать требования к УОС (на ОУ):

– ОУ должен быть дифференциальным;

– ОУ должен иметь высокий коэффициент  усиления;

– ОУ должен иметь большой коэффициент  синфазного сигнала, т.к. напряжение, которое должно быть усилено часто достигает величины близкой к предельному значению синфазного напряжения. Кроме того, операционный усилитель должен иметь входное сопротивление на 6-8 порядков выше выходного сопротивления измерительного моста.

Исходя из этих условий, в качестве операционного усилителя берём К140УД14 с параметрами:

      К_ус=25×10³;           I_вх=100мА;

      ±U_п=5¸20В;         R_н=2кОм;

      I_п=3мА;                ±U_вх=11В.

      Dе_см=±5мВ; 

      Выбор регулирующего транзистора  VT1 

      Выбор регулирующего транзистора VT1 осуществляется исходя из следующих требований:

– ток  I_к транзистора должен удовлетворять условию I_к>>I_м; I_к>40…50мА;

– коэффициент  усиления b=70;

– напряжение коллектор-эмиттер U_{кэ max}>2×U_п, т.е. U_{кэ max}>60В;

– напряжение насыщения U_{кэ нас}=1,7¸3В.

      Определим значение сопротивления R₄ в базовой цепи результирующего транзистора:

       , 

Принимаем R₄=2000Ом, тип резистора С2-29В [2.21]. 

       Вт, 

Перечисленным требованиям в большей мере отвечает транзистор КТ961Б со следующими параметрами:

      – напряжение коллектор-эмиттер U_кэmax=80В;

      – напряжение насыщения U_{кэ нас}=1,7В;

      – максимальная сила тока I_кmax=1,5А;

      – коэффициент передачи b=63-160;

– граничная  частота f_гр=50МГц.

      Определим значение сопротивления R₆ и R₉, исходя из параметров выбранного операционного усилителя К140УД14:

Таким образом, в результате расчёта ЭИС  выбираем следующие элементы (табл.2.):

                                                                                                             Табл. 2.

 
 
 
 
 

Выводы 

1. В работе был проведен патентно-реферативный анализ уже имеющихся изобретений  для ознакомления с их принципами и особенностями реализации, чтобы  применить их в разработке, улучшить или предложить качественно новый  вариант реализации изделия.
2. На основе проведенного анализа была построена принципиальная электрическая схема устройства.
3. Произведен расчет отдельных функциональных узлов и выбор конкретных элементов(резисторов, конденсаторов, диодов). Все  элементы подобраны по таким параметрам как: технические характеристики, надежность, доступность элементов, дешевизна.
4. Разработана методика настройки, т.е выработка тех действий оператора, с помощью которых возможно быстро и эффективно настроить созданное устройство. Разработан вариант компоновки и чертеж печатной платы.

 
 
 

 

Заключение

 

  В ходе проделанной работы по проектированию электронного блока струйного датчика  расхода газа, потребовалось ознакомиться с методом патентно-реферативного анализа, построения электрической принципиальной схемы.

    Также в ходе курсовой работы совершенствовались навыки работы со справочной, учебной, методической литературой, навыки работы с каталогами в читальных залах; а также навыки работы с вычислительной техникой.  

 

Список  использованной литературы

 

1. Элементы  и устройство струйной техники / под редакцией Ф. А. Коротковой – М.: Энергия, 1972. – 96 с, ил.
2. Авторские свидетельства СССР (G01P 3/22; G01P 3/26; G 01P 5/08),  1978 - 1983.
3. Залмалзон Л.А. Аэрогидродинамические методы измерения входных параметров автоматических систем. – М.: Наука, 1973.- 464 с., ил.
4. Ушкар М.Н. Микропроцессорные устройства в радиоэлектронных аппаратах./Под ред. Б.Ф.Высоцкого.- М.: Радио и связь, 1988.- 127 с., ил.
5. А.В. Шилейко, Т.И. Шилейко  Микропроцессоры.- М.: Радио и связь, 1986.- 112 с., ил.
6. Басманов А.С., Широков Ю.Ф.  Микропроцессоры и однокристальные микроЭВМ: Номенклатура и функциональные возможн./Под ред. В.Г.Домрачева.- М.: Энергоатомиздат, 1988.- 128 с., ил.
7. Крутиков С. PIC-контроллеры, новое поколение однокристальных микроЭВМ. – Радио №5, 1996.- 29-31 с.
8. Лебедев Г.Н.  Методы обработки измерительных потоков.- Учебное пособие.- М.: МАИ, 1984.- 48 с.
9. Виноградов В.И. Информационно – вычислительные системы.- М.: ЭАИ, 1996.-336 с.
10. Схемотехника ЭВМ: Учебник для студентов вузов С92 спец. ЭВМ./Под ред. Г.Н. Соловьева.- М.: Высш.шк., 1985.-391 с., ил.
11. Интегральные микросхемы и их зарубежные аналоги: Справочник. Том 7./А. В. Нефедов. - М.:ИП РадиоСофт, 1999г. - 640с.:ил.
12. Отечественные микросхемы и зарубежные аналоги Справочник. Перельман Б.Л.,Шевелев В.И. "НТЦ Микротех", 1998г.,376 с. - ISBN-5-85823-006-7.

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Приложение 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

Список, выявленных патентов по теме курсового  проекта. Таблица 1а