Masurari electronice Iustina

Embed Size (px)

Citation preview

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    1/34

    Masurari electronice si Achizitii de date

    -Proiect-

    Volmetru de cur rent alternativ

    Profesor indrumator :S.l.dr.ing.Nemtoi Mihaela

    Student: Gavriluta Iustina Andreea

    Grupa: 8316

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    2/34

    Cuprins

    1. Introducere2. Tema proiectului3. Schema bloc4. Memoriu tehnic5. Breviar de calcule6. Calculul economic7. Schema electrica in intregime a

    instrumentului de masura

    8. Cablajul imprimat9. Bibliografie

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    3/34

    1.Introducere

    Circuitul de intrare ale unui aparat de masura lucreaza cu semnale analogice

    dar toate celelalte blocuri lucreaza cu semnale numerice. Semnalele analogicepot fi masurate cu aparate de masura simple insa sunt sensibile laimperfectiunile cailor de transmitere si prelucrare, cea ce inseamna ca pierd din

    precizie dupa fiecare operatie, informatia este purtata de amplitudineasemnalului.

    Semnalele numerice sunt sub forma de impulsuri si au informatia grefata pe

    durata sau pe pozitia impulsurilor in timp, astfel semnalele numerice ofera o maimare flexibilitate in utilizare. Circuitele numerice functioneaza pe principiul totsau nimic cea ce implica structuri foarte simple in circuitele numerice de baza(porti, codoare, decodoare, multiplexsoare, numaratoare, registre, automate

    programabile, circuite de conversie a datelor).

    Circuitele numerice permit implementarea de functii din ce in ce mai

    complexe pe acelasi tip. Cea ce duce la micsorarea aparatelor si implicit lascaderea pretului.

    Avantajeleaparatelor de masura numerice:

    - Pot atinge precizii mult mai mari decat aparatele de masuraanalogice, deoarece raspunsul este independent de amplitudinea

    semnalului ce poarta marimea de masurat.- Sunt mai robuste (rezista la socuri si vibratii)- Pot functiona in orice pozitie.- Sunt usor integrabile, in sisteme de masurare reglabile conduse decalculator.

    Dezavantaje:

    - Nu permit sesizarea rapida a tendintei de evolutie a marimii de

    masurat si nici realizarea de scari liniare.

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    4/34

    Schema de principiu si ecuatia de functionare

    Componentele principale ale convertorului sunt:

    un integrator cu AO (cu rezistenta de intrare ridicata de circa 109-1012),rezistenta R (sute de k) si condensatorul C (0.1...1F); la intrarea acestuiintegrator este plasat un comutator comandat (k1 si k2), ce asiguraconectarea intrarii integratorului fie la semnalul de intrare (Ux), fie la otensiune de referinta (Uo) foarte stabila (0,01...0,002%);

    un comparator (CT) ce detecteaza trecerea prin zero a senmalului de ceascatre un numarator;

    un generator de tact (GE) si un circuit poarta (P) ce valideaza impulsurilede ceas catre un numarator;

    un numarator (N), de cele mai multe ori decadic, cu intrare de stergere(RES) si iesire de transport/depasire(TCU);

    un afisaj numeric cu 7 segmente(inclusiv decodificator BCD-7segmente);

    un bistabil de comanda a comutatorului de intrare (B);

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    5/34

    un bloc de comanda(secventiere) a intregului aparat (BC), care initiazaciclul de conversie si stabileste conditiile initiale ale integrarii.

    Voltmetrele numerice cu integrare cu dubla panta functioneaza pe bazaprincipiului conversiei semnalelor analogice de c. c. in timp.Conversia tensiune-timp se realizeaza in doua faze. In prima faza se

    integreaza semnalul de masurat Ux, intr-un interval de timp ti, iar in etapa adoua se integreaza o tensiune de referinta de polaritate inversa (- Uref).La momentul initial, comutatorul K este pozitionat pe pozitia 1 astfel incat laintrarea amplificatorului operational se aplica tensiunea de masurat Ux. Ea va fiintegrata intr-un interval de timp determinat t1. Variatia de tensiune la iesireaintegratorului la sfarsitul intervalului de timp t1va fi:

    Cand tensiunea de la iesirea integratorului depaseste potentialul masei,com-paratorul comanda deschiderea circuitului poarta P, astfel ca impulsurilegenerate de oscilatorul etalon vor trece catre numarator si vor fi numarate inintervalul de timp t1. Timpul t1a fost stabilit astfel incat in acest interval de timp,toate celulele numaratorului sa ajunga la valoarea "1":

    unde: Nmax este capacitatea maxima a numaratorului, iar f 0 (respectiv T0)frecventa (respectiv perioada) impulsurilor oscilatorului.

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    6/34

    Primul impuls sosit la oscilator dupa expirarea timpului ti , pune toatecelulele pe "0", iar bistabilulB trece in starea "1" si comanda comutarea luiK de

    pe pozitia 1pe pozitia 2. In acest moment, la intrarea integratorului se va aplicao tensiune de referinta de polaritate inversa, (-Uref), iar la iesirea acestuiatensiunea va descreste liniar catre zero.

    In intervalul de timp in care U1> 0, poartaP este deschisa, iar impulsurile

    oscilatorului sunt numarate de catre numarator. Cand U1= 0, poartaP se inchide,astfel ca impulsurile numarate (N) sunt proportionale cu timpul de integrare tx,care, la randul sau este proportional cu valoarea tensiunii de la care a inceputintegrarea inversa:

    In relatia de mai sus se constata ca tensiunea de masurat Ux este direct

    proportionala cu tensiunea de referinta (Uref), iar valoarea maxima a tensiunii demasurat este egala cu tensiunea sursei de referinta (pentruN =Nmax ).

    Ecuatia de functionare a voltmetrului numeric cu convertor A/N cu dubla rampaeste:

    N=Nm*Ux/Uo

    Astfel, se remarca independenta indicatiei (N) de frecventa etalonului(fo), adica

    aceasta nu trebuie cunoscuta cu precizie, ci numai sa fie stabila pe durata unuiciclu de masurare (T1+ T2), conditie usor de indeplinit in practica.Independenta indicatiei voltmetrului fata de parametrii R, C, fo prezinta o mareimportanta practica deoarece, pe de o parte, permite cresterea precizieiaparatului si scaderea pretului de cost, iar pe de alta parte, schema poate fi usorimplementata in siliciu.Ecuatia de functionare arata si facptul ca acest tip de aparat permite masurarearaportului a doua tensiuni (logometru numeric).

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    7/34

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    8/34

    2.Tema proiectului

    Sa se proiecteze un instrument de masura numeric care sa indeplineascafunctia de voltmetru electronic de current alternativ cu scarile 1V; 10V; 100V; ,rezistente universale la intrare, rezistenta specifica de 250K/V.La reazilareaaparatului se va folosi un convertor analog-numeric tip registru cu aproximarisuccessive.

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    9/34

    3.Schema bloc

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    10/34

    4.Memoriu tehnic

    4.1 Alimentare

    Schema blocului de alimentare:

    4.2. Circuitul de intrare

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    11/34

    Circuitul de intrare se bazeaza, de regula pe un trigger Schmitt(TS), care

    are rolul de a aduce semnalul analogic U(fx) intr-o forma copatibila cu

    circuitele folosite in partea numerica a echipamentului (uzual TTL/CMOS).

    Formatorul TS este precedat de o serie de circuite de conditionare fara

    calitati metrologice:atenuator/amplificator(ce are rolul numai de a aduce

    semnalul la nivelul cerut de TS), limitator de tensiune(cu rolul de circuit de

    protectie), adaptor de impedante si circuit de modificare a nivelului (pentru

    gasirea intervalului optim de declansare); din motive de claritate aceste circuite

    au fost omise din schema.

    Semnalul format este aplicat portii principale P, care pe a doua intrare

    (Validare) primeste un impuls de durata precisa controlata (Tm), definind astfel

    intervalul de masura; cat timp nivelul de pe intrarea Validare este sus ,

    impulsurile provenite din U(f) trec prin poarta catre blocul de numarare si

    afisare.

    De regula , poarta prevazuta cu trigger Schmitt pe intrarea Validare, rolul

    triggerului fiind de a imbunatatii frontul de comanda al impulsului Tm in scopul

    micsorarii erorilor de basculare.

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    12/34

    4.2. Divizare de tensiune

    Configuratia fundamentala a unui voltmetru:

    Pornind de la legea lui Ohm se observa caU=(Ra+Ri)I

    respectiv, in cazul in care se atinge curentul cap de scalaUcs=(Ra+Ri)Ics

    Daca se impune o tensiune cap de scala Ucs, pentru un instrument cu un curentde cap de scala Ics dat, rezulta o rezistenta aditionala serie:

    Ra=Ucs/Ics-Ri

    In cazul unui voltmetru cu mai multe scari rezulta pentru scara k:

    Rezistenta aditionala pentru scara k:

    Rak=Ucsk/Ics-Ri

    Rezistentele aditionale sunt in general de valori mari, chiar foarte mari incomparatie cu rezistenta interna Ri a instrumentului.Tensiunile de cap de scala Ucsk se aleg din seria normalizata Ucs=0,1; 0,3; 1; 3;10; 30; 100; 300V

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    13/34

    4.3 Circuitul redresor

    Redresoarele sunt circuite care transform curentul alternativ n curent

    continuu. Dup tipul dispozitivelor care redreseaz i dup modul acestora decomand, redresarea poate fi necomandat, (cu comutaie natural), saucomandat, (cu comutaie forat). n aceast lucrare se vor studia circuite deredresare necomandate. Redresarea necomandat se realizeaz, ntr-o majoritatecovritoare de cazuri, cu diode. Redresarea tensiuniloralternative este cea maides utilizat operaie neliniar efectuat asupra semnalelor variabile ntimp.Redresorul monoalternan ideal poate fi privit ca un diport cu funcionarede comutator comandat de polaritatea tensiunii de intrare. Cele mai utilizate

    comutatoare pentru aceast funcie sunt diodele semiconductoare.

    Utilizarea diodelor semiconductoare pentru redresarea semnaleloralternative reprezint o soluie deosebit de simpl i ieftin a problemei, n cazuln care se urmrete aspectul energetic, dac se pornete de la tensiuni de intraremult mai mari dect cderea de tensiune direct pe diod.

    ntr-adevr, tensiunea la ieirea redresorului monoalternan, cu diodsemiconductoare cu siliciu, nu repet identic semialternana pozitiv a tensiunii

    de intrare ci prezint un decalaj de aproximativ 0,6 V fa de aceasta.

    n aplicaiile care au n vedere prelucrarea de informaie, pentrumsurarea tensiunilor alternative, sau n nenumrate alte aplicaii de semnal mic,este inacceptabil distorsionarea semnalului.Pentru nlturarea inconvenientelor

    prezentate mai sus se folosesc scheme compuse din A.O. i diodesemiconductoare, numite redresoare de precizie.

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    14/34

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    15/34

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    16/34

    In scopul stabilizarii capacitatii paralele (Cp) si a atenuarii perturbatiilormecanice si electrice, placuta de cuart se introduce intr-o montura metalica sauintr-un tub cu vid.

    Schema unui oscilator cu cuart pentru frecventa etalon f0 =1MHz:

    Rezistenta R3 serveste la polarizarea automata a grilei TEC-ului, C1 impiedicaaparitia unor oscilatii parazite, iar R2 produce o reactie negativa necesaraimbunatatirii formei de unda (sinusoidala) a tensiunii de iesire. Consumul decurent in drena e foarte redus: 30 uA.

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    17/34

    4.5 Comparator (CT)

    Comparatorul este un amplificator operational specializat , ce permitecompararea unei tensiuni necunoscute (Ux) cu alta (Ur) luata drept referinta; la

    iesire comparatorul semnalizeaza daca Ux este mai mare sau mai mica decat Urprin nivelul tensiunii de iesire (Uo) care poate lua doar doua valori: 0 logic(tensiune de iesire negativa) sau 1 logic (tensiune de iesire pozitiva).

    In aparatele de masura numerice, comparatoarele se folosesc ca detectoare deprag, la realizarea convertoarelor analog-numerice sau a celor tensiune-timp, lacircuitele de citire a memoriilor , si ca receptoare de linie.

    Cel mai simplu comparator de tensiune poate fi realizat cu un amplificatoroperational rapid in bucla deschisa.

    Ui si Ur sunt tensiunea de intrare si cea de referinta, Ud este tensiunea de intrarediferentiala, Uo este tensiunea de iesire.

    Un comparator de teniune sesiseaza egalitatea a doua tensiuni. Daca Ur=0,comparatorul detecteaza momentul trecerii prin zero a lui Ui, caz in care se

    numeste comparator de nul.

    In afara de parametrii uzuali ai oricarui amplificator operational, comparatoarelesunt caracterizate si de o serie de parametri specifici:

    a. tensiunea logica de pragSpre deosebire de amplificatoarele operationale, unde marimilecaracteristice de intrare se 17ic el17 plecand de la Uo=0,caracteristicile comparatoarelor se 17ic el17 pentru o valoare pozitiva

    a iesirii Uo, 17ic el17 la mijlocul excursiei de tensiune, numit nivellogic de prag(Up)

    b. caracteristici de intrare curentul de polarizare (Ip) media aritmetica a celor doi curenti de

    polarizare pentru Uo=Up. curentul de decalaj la intrarevaloarea absoluta a diferentei curentilor

    de polarizare pentru care Uo ajunge al tensiunea de prag Up tensiunea de decalaj la intrare tensiunea diferentiala Ud ce trebuie

    aplicata la intrare pentru ca iesirea sa fie in Up

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    18/34

    c. caracteristici de 18ic el18r

    rezolutia, numita si precizie valoarea tensiunii diferentiale la inrare(ud), necesara pentru a provoca o decizie logica la iesire

    tensiunea de mod comun (Umc) tensiunea maxima admisibila peoricare din cele 2 intrari. amplificarea in bucla deschia(Ao) influenteaza rezolutia prin

    valoarea sa limitata deoarece schimbarea starii logice a iesirii are locnumai cand tensiunea diferentiala de intrare (ud) are o valoarenenula.

    viteza de rspuns se exprima prin timpul de raspuns (tr) sau timpul depropagare.

    d.caracteristici de iesire nivelul tensiunii de iesire (Uo) e definit de tensiunea de alimentare

    precum si tensiunea de saturatie a mplificatorului de baza. excursia de tensiune la iesire e strans legata de Uo, reprezentand

    diferenta intre nivelul de iesire superior 18ic el inferior tensiunea de decalaj la iesire reprezinta valoarea tensiunii de iesire

    pentru Ud=0 exactitatea tensiunii de iesire sortanta (capabilitatea de comanda), numita si fan-out, arata cate intrari

    poate comanda comparatorul respectiv

    e. caracteristici generaleSe refera la tensiunea de alimentare, temperatura de functionare, tipulcapsulei sau alte specificatii ale comparatorului, date ce se gasesc incataloagele de circuite liniare

    Schema unui detector de nivel realizat cu comparatorul uA710 e prezentata maijos.

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    19/34

    4.6 Divizorul de frecventa

    Divizoarele de frecven sunt circuite 19onside la care informaia deintrare este 19onsiderate n general frecvena semnalului de tact, iar informaiade ieire este frecvena unui semnal generat. mprind frecvena de intrare lafrecvena de ieire se obine raportul de divizare. Ca i observaie, factorul deumplere a semnalului de ieire nu neaprat este egal cu 0,5. Este importantfaptul c numrul de stri distincte prin care trece circuitul trebuie s fie egal curaportul de divizare.

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    20/34

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    21/34

    4.8 Registru de memorare

    Deoarece un bistabil constituie o memorie de 1 bit, rezult c nbistabilepot memora un cuvnt de nbii.O astfel de structur se numete registru (prinanalogie cu caietul de scris de tip contabil).Cu alte cuvinte, un registru permitestocarea i regsirea unei informaii binare reprezentat pe nbii.Exist maimulte criterii de clasificare a registrelor (destinaie, structur, etc).

    Registrele de memorare(RM) se utilizeaz, de regul, ca interfa intredou subansambluri(fig. 5).Un astfel de registru permite stocarea temporar ainformaiei elaborate n subansmablul A, pentru a fi ulterior folosit nsubansamblul B, primul devenind apoi liber s-i reia activitatea.Evident, pentruca ansamblul A-RM-B s funcioneze corect, e necesar ca aceste trei blocuri slucreze sincron, condiie asigurat de ctre un bloc de comand, care furnizeazsemnale de coordonare adecvate (ntre care semnalul de ncrcare a registrului

    Load).Datorit faptului c RM este plasat ntre dou blocuri, se mai utilizeaz idenumirea de registru tampon(buffer).

    Registrul de memorare se poate realiza att cu bistabile D-latch, sau

    comandate pe front, ct i cu bistabile JK-Master-Slave.n cazul utilizriibistabilelor D-latch, registrul se mai numete i transparent, deoarece pe palierulactiv al semnalului de ncrcare, datele de la intrare trec imediat la ieire; caurmare, comanda registrului se va face printr-un impuls ct mai scurt.n cazulutilizrii bistabilelor comandate pe front, registrul izoleaz practicsubansamblurile ntre care este conectat, oferindu-le o relativautonomie.Structura unui registru de memorare este paralel: att intrrile detact, ct i cele de forare asincron, se conecteaz n paralel, pe o lungime a

    cuvntului de nbii ( de regul, 4 sau 8).n acest caz , registrul se mai numete iregistru paralel.

    Prezena registrului de memorare permite ameliorarea performanelorsistemului A-B; de exemplu, la un aparat de msur numeric, intercalarea unuiregistru de memorare ntre numrtor, i blocul de afiare aduce urmtoarelembuntiri:

    stabilizarea cifrelor afiate: numrul Nx, care reprezint rezultatul

    msurrii este afiat o singur dat ntr-un ciclu de msurare, i deci, afiajul nuva plpi n ritmul numrtoarelor (fr RM ultimele cifre plpie, dnd senzaia

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    22/34

    de instabilitate care deranjeaz, iar secvenierea ciclurilor de afiare este vizibili deci obositoare);

    creterea vitezei de lucru: n timp ce blocul final afieaz informaia Nx

    coninut n registru, blocul de prelucrare (numrtorul) poate efectua o nousecven de msurare; principiul este cunoscut sub numele de suprapunere aoperaiilor i este mult folosit n echipamentele numerice pentru scurtareatimpilor de ateptare.

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    23/34

    4.9 Decodorul

    Decodorul este un circuit logic cu mai multe intrri i mai multe ieiri careconvertete semnalele de intrare codate n semnale de ieire codate, codurile de

    intrare i de ieire fiind diferite. n general, codul de intrare este construit pe maipuini bii dect codulde ieire, iar ntre cuvintele de cod de intrare i cuvintelede cod de ieire exist o coresponden biunivoc.

    Structura general a unui circuit de decodare este cea din figur. Intrrilede activare, dac exist, trebuie s fie confirmate pentru ca decodorul srealizeze corespondena intrare-ieire n mod normal. n caz contrar, decodorulasociaz tuturor cuvintelor de intrare un singur cuvnt de cod de ieire-disabled (neactivat).

    Pentru semnalul de intrare, cel mai frecvent se utilizeaz un codbinar de nbii, n care un cuvnt de n bii reprezint una dintre cele 2n valori codatediferite, n mod normal numerele ntregi de la 0 la 2n-1. Uneori, codurile

    binare de n bii se trunchiaz, reprezentndu-se astfel mai puin de 2nvalori. Deexemplu, n codul BCD, combinaiile de 4 bii de la 0000 la 1001 reprezintcifrele zecimale 1...9, iar combinaiile de la 1010 la 1111 nu sunt utilizate.

    Pentru semnalul de ieire, cel mai frecvent se utilizeaz un cod 1 din m,care conine m bii, n orice moment fiind confirmat unul dintre bii. Astfel,pentru un cod 1 din 4 cu valorile de ieire active n HIGH, cuvintele de cod sunt:0001, 0010, 0100 i 1000. Dac valorile de ieire sunt active n LOW, cuvintelede cod sunt: 1110, 1101, 1011 i 0111.

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    24/34

    5. Breviar de calcule

    Masurarea tensiunilor cu ajutorul voltmetrelor.

    In circuitele de curent continuu si de curen alternativ tensiunile care depasesc1/10000 V cu voltmetre. Voltmetrele se leaga in circuitele de masurare in paralelcu punctele intre care se masoara tensiunea.

    In functie de valorea tensiunii de masurat voltmetrele se conecteaza direct sauin serie cu o rezistenta aditionala. Legarea directa in circuit a voltmetrelor este

    posibila numai daca curentul de masurat poate trece inegral prin dispozitivul demasurat fara sa-l deterioreze. Curentii si tensiunile foarte mari se masoar cuampermetrele si voltmetrele prin intermediul transformatoarelor de masurat.

    Prin conectarea lor in circuitele de masurare voltmetrele datorita consumuluipropriu de putere, modifica regimul de lucru al circuitelor si ca urmare valoareamarimii de masurat, introducand astfel o eroare sistematica de metoda. Intrevaloarea marimii indicate de aparatele de masurat si cea adevarata, care existainainte de conectarea acestora in circuitul de masurare, exista o diferentadeterminata de faptul ca rezistenta voltmetrelor nu este infinita. Aceasta

    diferenta este cu atat mai mare cu cat consumul de putere al aparatelor de

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    25/34

    masurat este mai mare in comparatie cu puterea din circuitul in care se facemasurarea.

    Pentru ca influenta consumului aparatelor de masurat si ca urmare eroarea

    sistematica de metoda sa fie cat mai mici, rezistenta voltmetrului trebuie sa fiecat mai mare in comparatie cu rezistenta circuitului de masurare.

    Ca ampermetru sau ca voltmetru poate fi folosit oricare din dispozitivele demasurat, cu exceptia dispozitivelor electrostatice care nu pot fi folosite decat cavoltmetre.

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    26/34

    Divizor de tensiune:

    Se consider o poriune de circuit format din dou rezistoare RA i RBconectate n serie, reprezentat n figura de mai jos.

    Rezistoare n serie; divizor de tensiune ( Fig. 1 )

    Cunoscnd tensiunea u la bornele elementelor nseriate, cum se repartizeaz

    aceasta ntre cele dou rezistoare?

    Prin aplicarea teoremei a II-a a lui Kirchhoff se obine:

    u= uA + uB

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    27/34

    innd cont de ecuaiile caracteristice ale fiecrui rezistor, rezult:

    u= rAiA + rBiB

    Aplicnd teorema I a lui Kirchhoff se obine iA = iB , respectiv:

    ceea ce ne permite s afirmm c dou rezistoare n serie sunt echivalente cu unrezistor, a crui rezisten este egal cu suma rezistenelor celor dou rezistoarenseriate.

    Rezistoare n serie:

    Expresia (1) este echivalent cu:

    ceea ce ne permite s concluzionm c tensiunile la bornele fiecrui rezistor vor

    fi:

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    28/34

    Raionamentul de mai sus se poate generaliza pentru rezistoare conectate nserie, respectiv, tensiunea ula bornele rezistorului Rk este:

    Asocierea de rezistoare prezentat n Figura 1 se numete divizor de tensiune,deoarece tensiunea dintre bornele conexiunii serie, se divide n mai multetensiuni, la bornele rezistoarelor nseriate.

    Pentru scarile de tensiune 1V;10V;100V; se vor face calcule pentru aflareavalorilor rezistentelor aditionale.

    Ra1=Ucs1/Ics-Ri=1V/5uA-200K=0

    pentru prima scara de tensiune (1V) nu e necesara folosirea unei rezistente

    aditionale

    Ra2=Ra1+Ucs2/Ics-Ri=10V/5uA-200k=1,8M

    pentru scara de 10V e necesara o rezistenta de 1,8M

    Ra3= Ra1+Ra2+Ucs3/Ics-Ri=100V/5uA-200K=21,6M

    pentru scara de 100V e necesara o rezistenta de 21,6 M

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    29/34

    6.Calculul economicCalculul economic se va face atat pentru un voltmetru construit pe baza

    convertorului C520D cat si pe ICL 7106

    Costul cu C520D:

    Componente Bucati Pret(RON) Subtotal(RON) Total(RON)

    rezistente 11 0.1 1.1

    condensatoare 8 0.1 0.8

    afisaj 7segmente

    1 9 9

    CAN 1 10 10

    cablaj 1 7 7

    amplificatoroperational

    1 3 3

    alimentatorreglabil

    1 30 30

    potentiometru 1 1.5 1.5

    comutator 1 2.5 2.5

    docodor BCD 1 3 3

    67.9

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    30/34

    Costul cu ICL 7106

    Componente Bucati Pret(RON) Subtotal(RON) Total(RON)

    rezistente 5 0.1 0.5

    condensatoare 5 0.1 0.5

    baterie 1 3.5 3.5

    cablaj 1 5 5afisaj 7

    segmente1 9 9

    CAN 1 9 9

    27.5

    Dupa cum se poate observa, folosind convertorul de generatie mai noua,costul scade substantial.

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    31/34

    7.Schema electrica in intregime a

    instrumentului de masura

    Schema voltmetru cu C520D:

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    32/34

    Schema voltmetru cu ICL 7106:

    Dupa cum s-a putut observa din calculul economic, voltmetrul ce

    foloseste ICL 7106 contine mai putine piese exterioare convertorului,

    astfel, schema si implicit constructia, e mult mai simpla.

    Reducerea numarului de componente exterioare provine de la faptul ca

    ICL 7106 contine majoritatea blocurilor necesare. Acest lucru e posibil

    deoarece e construit in tehnologie LSI (Large Scale Integration).

    Mai mult, miniaturizarea a redus si consumul de energie, fiind posibila

    alimentarea voltmetrului de la o baterie de 9V, deci devenind portabil.

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    33/34

    8.Cablajul imprimat

    9.Bibliografie

  • 8/12/2019 Masurari electronice Iustina

    34/34

    Masurari electronice- Mihai Antoniu .

    Editura Satya , Iasi, 2000http://mee.didactic.ro/2cadre4.htmcircuiteelectrice.comwww.wikipedia.ro