Расчет фильтра

Для того, чтобы сигнал на выходе сигнал не содержал гармоник несущей частоты, его пропускают через низкочастотный фильтр с границей полосы пропускания равной максимальной частоте исследуемого сигнала. Проникновение высокочастотных помех в аналого-цифровой преобразователь недопустимо, поэтому для лучшей фильтрации необходимо применить активный фильтр.

Название активный фильтр происходит потому, что в них используются активные элементы. В качестве активных элементов используются операционные усилители в интегральном исполнении. Схема простого активного фильтра низких частот второго порядка рассмотрена на рисунке 19.

Этот фильтр называется фильтром второго порядка, так как описывается характеристическим уравнением второго порядка. Его передаточная функция имеет следующий вид:

Операционный усилитель DA1 работает в линейном режиме. При расчете исходно задаются частота среза fср = ωср/2π и коэффициент усиления К0 в полосе пропускания, который не должен превышать 3.

fср = 90 Гц, К0 = 2.

Чтобы определить значения R1, R2, R3, R4, C1, C2 примем

R1 = R2 = R, C1 = C2 = C.

При этом fср = 1/(2πСR).

Емкость С определяем по формуле:

С = 10/ fср = 10/90 = 0,1 мкФ.

R = 1/(2π fср С) = 1/(2π·90·0,1·10-6) = 17692Ом

Округляем до табличного значения R = R1 =R2 =18 кОм.

Для определения значений R3 и R4 запишем формулу для определения коэффициента усиления в полосе пропускания

К0 = 1 + R3/R4 = 2, откуда получим R3/R4 = 2 - 1 = 1

Из нормированного ряда выбираем R3 = R4 = 22 кОм.

Fгр = 5 Гц (в 10 раз меньше несущей частоты - 50 Гц)

T = 1/fгр = 1/5 = 0,2 с

В соответствии с заданием на дипломный проект, получим каналы для измерения температуры, давления и расхода.

Измерительный канал расхода

Измерительный канал давления

Измерительный канал температуры

Вывод по разделу

В данной главе, в соответствии с заданием на дипломный проект были разработаны: структурная схема системы контроля и функциональная схема подключения датчиковой аппаратуры. Был произведен подбор современных датчиков, а также подключения их к микроконтроллеру ПЛК-63.

Лучшие статьи по информатике

Цифровой термометр
Уровень и направления развития электронных ЦАП и АЦП в значительной степени определялись и продолжают определяться требованиями к техническим и эксплуатацио ...

Оборудование Среда-1
Автоматизация технологического процесса - совокупность методов и средств, предназначенная для реализации системы или систем, позволяющих осуществлят ...

Практическая реализация универсального программно-аппаратного лабораторного комплекса автоматизации измерений
Возрастание количества измерений, нарастание сложности аппаратуры, повышение требований к точности, расширение использования математических методов обработк ...