Спроектировать преобразователь температура - напряжение с использованием операционных усилителей

Исходные данные для расчета:

тип термистора_______________________________;

диапазон измерения температуры °С:______________________;

диапазон выходного напряжения, В______________________;

тип операционного усилителя________________________;

особенности включения датчика_____________________________________________;

«_______» _______________201__г.	_______________________________
	(подпись выдавшего задание)

Исходные данные. Таблица 2.

№	Тип термистора	Диапазон измерения температуры °С	Диапазон выходного напряжения, В	Тип операционного усилителя	Особенности включения датчика.
	С621/4,7k/+	- 30 …+ 30	- 5…+5	КР140УД8	Удаленное расположение
	С621/10k/+	0…57	0…5	КР140УД7	Стандартное расположение
	С621/22k/+	0…28	0…10	КР140УД14	Заземленный корпус
	М891/15k/+	-15…+37	- 5…+5	КР140УД17	Удаленное расположение
	М891/33k/+	-20… +45	- 5…+5	КР140УД20	Стандартное расположение
	М891/47k/+	0… 62	0…10	КР140УД8	Заземленный корпус
	S869/10k/+40	- 25…+55	- 5…+5	КР140УД14	Стандартное расположение
	Z10/10k/G	0…100	0…5	КР140УД8	Удаленное расположение
	М2020/5k/A1	- 30…+7	- 5…+5	КР140УД7	Стандартное расположение

Параметры термисторов. Таблица 3.

С621 – для измерений и регулирования температуры. Серебрянно-палладиевые контактные поверхности.

Температура окружающей среды	Т_А	- 55 …+125	°С
Номинальная температура	Т_Н		°С
Максим. мощность рассеивания при 25°С	Р₂₅		мВт
Постоянная времени охлаждения	t_С		с

	Тип	Тип	Тип
	С621/4,7k/+	С621/10k/+	С621/22k/+
T,°C	R₂₅ =4,7кОм	R₂₅ =10кОм	R₂₅ =22кОм
	В_25/100=3520K	В_25/100=3530K	В_25/100=3560K
	R_T / R₂₅	a,%/K	R_T / R₂₅	a,%/K	R_T / R₂₅	a,%/K
-30	11,674	5,3	12,256	5,4	12,696	5,4
-25	9,0124	5,1	9,4071	5,2	9,7251	5,2
-20	7,0136	4,9	7,2862	5,0	7,5171	5,1
-15	5.5001	4,8	5,6835	4,9	5,8353	4,9
-10	4,3451	4,6	4,4698	4,7	4,5686	4,8
-5	3,4569	4,5	3,5385	4,6	3,6050	4,7
0,0	2,7688	4,4	2,8222	4,5	2,8665	4,5
	2,2321	4,2	2,2649	4,3	2,2907	4,4
	1,8105	4,1	1,8300	4,2	1,8438	4,3
	1,4773	4,0	1,4872	4,1	1,4920	4,1
	1,2122	3,9	1,2161	4,0	1,2154	4,0
	1,0000	3,8	1,0000	3,9	1,0000	3,9
	0,82924	3,7	0,82677	3,8	0,82976	3,8
	0,69105	3,6	0,68708	3,6	0,68635	3,7
	0,57861	3,5	0,57401	3,5	0,57103	3,6
	0,48666	3,4	0,48181	3,5	0,48015	3,5
	0,41110	3,3	0,40638	3,4	0,40545	3,4
	0,34872	3,3	0,34427	3,3	0,34170	3,3
	0,29699	3,2	0,29296	3,2	0,28952	3,2
	0,25390	3,1	0,25035	3,1	0,24714	3,1
	0,21786	3,0	0,21478	3,0	0,21183	3,1
	0,18759	3,0	0,18501	2,9	0,18194	3,0
	0,16208	2,9	0,15995	2,9	0,15680	2,9
	0,14050	2,8	0,13881	2,8	0,13592	2,8
	0,12217	2,8	0,12088	2,7	0,11822	2,8
	0,10656	2,7	0,10563	2,7	0,10340	2,7
	0,093213	2,6	0,093597	2,6	0,090741	2,6
	0,081767	2,6	0,081442	2,5	0,079642	2,6

М891 – термисторы дисковые для измерений и регулирования температуры.

Температура окружающей среды	Т_А	- 55 …+125	°С
Номинальная температура	Т_Н		°С
Максим. мощность рассеивания при 25°С	Р₂₅		мВт
Постоянная времени охлаждения	t_С		с

	Тип	Тип	Тип
	М891/15k/+	М891/33k/+	М891/47k/+
T,°C	R₂₅ =15кОм	R₂₅ =33кОм	R₂₅ =47кОм
	В_25/100=4100K	В_25/100=4300K	В_25/100=4250K
	R_T / R₂₅	a,%/K	R_T / R₂₅	a,%/K	R_T / R₂₅	a,%/K
-30	17,787	6,3	21,567	6,6	19,615	6,4
-25	13,083	6,1	15,641	6,3	14,365	6,2
-20	9,7251	5,8	11,466	6,2	10,629	6,0
-15	7,3160	5,6	8,4510	6,0	7,9249	5,8
-10	5,5545	5,4	6,2927	5,9	5,9641	5,6
-5	4,2531	5,3	4,7077	5,7	4,5098	5,5
0,0	3,2836	5,1	3,5563	5,5	3,4405	5,3
	2,5512	5,0	2,7119	5,3	2,6434	5,1
	1,9973	4,8	2,0860	5,1	2,0475	5,0
	1,5738	4,7	1,6204	5,0	1,6005	4,9
	1,2488	4,5	1,2683	4,8	1,2600	4,7
	1,0000	4,5	1,0000	4,7	1,0000	4,6
	0,80080	4,3	0,79420	4,6	0,79511	4,5
	0,64733	4,2	0,63268	4,5	0,63773	4,4
	0,52628	4,0	0,50740	4,3	0,51454	4,2
	0,43263	3,9	0,41026	4,2	0,41764	4,1
	0,35708	3,9	0,33363	4,1	0,34080	4,0
	0,29406	3,8	0,27243	4,0	0,27970	3,9
	0,24342	3,7	0,22370	3,9	0,23063	3,8
	0,20278	3,6	0,18459	3,8	0,19082	3,7
	0,16964	3,5	0,15305	3,7	0,15857	3,6
	0,14257	3,4	0,12755	3,6	0,13242	3,6
	0,12028	3,4	0,10677	3,5	0,11104	3,5
	0,10196	3,3	0,089928	3,4	0,093483	3,4
	0,086757	3,3	0,076068	3,3	0,079004	3,3
	0,073804	3,2	0,064524	3,3	0,066980	3,2
	0,062974	3,0	0,054941	3,2	0,056982	3,2
	0,054276	2,9	0,047003	3,1	0,048754	3,1

S869 – герметизированные эпоксидной смолой миниатюрные сенсоры для прецизионных измерений в системах воздушного кондиционирования, автомобильной и промышленной электроники.

Z10 – датчики для паровых котлов, систем нагрева и температурных измерений в жидкостях. Стальной корпус с опрессованной базовой частью из пластика.

М2020 – датчики для температурных измерений в рефрижераторах, морозильных камерах, системах воздушного кондиционирования.

Тип		S869	Z10	М2020
Температура окружающей среды	Т_А	- 55 …+155	- 25 …+100	- 40 …+100	°С
Номинальная температура	Т_Н				°С
Максим. мощность рассеивания при 25°С	Р₂₅				мВт
Постоянная времени охлаждения	t_С		2,5		с

	Тип	Тип	Тип
	S869/10k/+40	Z10/10k/G	М2020/5k/A1
T,°C	R₂₅ =10кОм	R₂₅ =10кОм	R₂₅ =5кОм
	В_25/100=3988K	В_25/100=3920K	В_25/100=3980K
	R_T / R₂₅	a,%/K	R_T / R₂₅	a,%/K	R_T / R₂₅	a,%/K
-30	17,70	6,2			17,753	6,3
-25	13,04	6,0	12,621	5,9	13,067	6,0
-20	9,707	5,8	9,4515	5,8	9,7228	5,8
-15	7,293	5,6	7,1273	5,6	7,3006	5,6
-10	5,533	5,5	5,4270	5,5	5,5361	5,5
-5	4,232	5,3	4,1522	5,3	4,2332	5,3
0,0	3,265	5,1	3,2063	5,1	3,2660	5,1
	2,539	5,0	2,5019	4,9	2,5392	5,0
	1,990	4,8	1,9679	4,7	1,9902	4,8
	1,571	4,7	1,5623	4,6	1,5709	4,7
	1,249	4,5	1,2488	4,5	1,2492	4,5
	1,0000	4,4	1,0000	4,3	1,0000	4,4
	0,8057	4,3	0,81105	4,2	0,80575	4,3
	0,6531	4,1	0,65930	4,1	0,65326	4,1
	0,5327	4,0	0,53922	4,0	0,53290	4,0
	0,4369	3,9	0,44345	3,9	0,43715	3,9
	0,3603	3,8	0,36674	3,7	0,36064	3,8
	0,2986	3,7	0,30513	3,6	0,29908	3,7
	0,2488	3,6	0,25514	3,5	0,24932	3,6
	0,2083	3,5	0,21457	3,4	0,20886	3,5
	0,1752	3,4	0,18131	3,4	0,17578	3,4
	0,1481	3,3	0,15360	3,3	0,14863	3,3
	0,1258	3,2	0,13064	3,2	0,12621	3,2
	0,1072	3,2	0,11156	3,1	0,10763	3,1
	0,09177	3,1	0,095606	3,0	0,092159	3,1
	0,07885	3,0	0,082347	3,0	0,079225	3,0
	0,06800	2,9	0,071180	2,9	0,068356	2,9
	0,05886	2,9

Параметры операционных усилителей. Таблица 4.

	КР140УД7	КР140УД8	КР140УД14	КР140УД17	КР140УД20
Напряжение питания, В	±(5…20)	±15	±(5…20)	±(3…18)	±(5…20)
Коэффициент усиления	50*10³	30*10³	50*10³	150*10³	25*10³
Входной ток, нА		0,2
Выходной ток, mA
Ток потребления, mA	3,5	3,5			3,5
Частота среза, мГц	0,8	1,0	0,5	0,4	0,5
Сопротивление нагрузки не менее, кОм	1…2

+ U_П

Тема 2.