Układ elektroniczny cyfrowej syntezy rezystancji do dokładnej symulacji rezystancyjnych czujników temperatury

pol Article in Polish DOI:

send Jacek Korytkowski Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP

Download Article

Streszczenie

W pracy opisano różne zasady działania współczesnych elektronicznych układów symulacji rezystancji oraz omówiono ich wady i zalety. Szczegółowo omówiono opracowany przez autora układ cyfrowej syntezy rezystancji złożony ze wzmacniaczy monolitycznych oraz zawierający cyfrowo sterowany monolityczny przetwornik cyfrowo-analogowy. Podano opis matematyczny charakterystyki rezystancji symulowanej w funkcji sterującego sygnału cyfrowego. Przedstawiono wyniki badań dokładności modelowego układu symulatora rezystancji czujników Pt 100 w przedziale zmian rezystancji od 0 Ω do 399,9 Ω oraz czujników Pt 500 w przedziale zmian rezystancji od 0 Ω do 1999,5 Ω. Opracowany układ elektroniczny umożliwia symulowanie charakterystyki rezystancji z dużą dokładnością, z błędami poniżej 0,01 % (100 ppm).

Słowa kluczowe

przetwornik cyfrowo-analogowy, rezystancyjny czujnik temperatury, symulacja rezystancji, wzmacniacz monolityczny

Digital controlled resistance synthesis electronic circuit for precise simulation of thermo-resistance sensors

Abstract

Principles of simulators operation are described and simulator advantages or demerits are discussed. The paper describes the new electronic circuit for digital controlled resistance synthesis including monolithic amplifies and monolithic digital-analogue converter. On fig. 3 it is shown the electronic schematic of this digital controlled resistance synthesizer. It was formulated equation as the characteristic description of this resistance synthesizer. The experimental examination results of synthesizer model for sensors Pt 100 at the range from 0 Ω to 399.9 Ω and the results of synthesizer model for sensors Pt 500 at the range from 0 Ω to 1999.5 Ω are described. The elaborated electronic circuit of resistance synthesizer have very good qualities of resistance characteristic accuracy, it is better than 0.01 % (100 ppm).

Keywords

digital-analogue converter, monolithic amplifier, resistance simulation, thermo-resistance sensor

Bibliography

  1. Bartoszewski J., Sterowany symulator czujników termorezystancyjnych, Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, Wrocław 2003.
  2. Korytkowski J., Układy przetworników cyfrowo-analogowych napięcia, prądu i rezystancji oraz metoda ich analizy, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów, Warszawa 2004.
  3. Szmytkiewicz J., Elektroniczny symulator rezystancji, II Konferencja Naukowa KNWS’05 „Informatyka - sztuka czy rzemiosło”, Złotniki Lubańskie 2005.
  4. Szmytkiewicz J., Adjustacja kalibratorów rezystancji, „Pomiary, Automatyka, Kontrola”, nr 6 bis 2006, 103-105.
  5. Bartoszewski J., Dusza D., Sterowany cyfrowo symulator czujników termorezystancyjnych, „Pomiary Automatyka Robotyka”, nr 2/2008, 14-18.
  6. Korytkowski J., Cyfrowo sterowane symulatory rezystancji i konduktancji - przegląd, opisy działania, przykłady rozwiązań, „Pomiary Automatyka Robotyka”, nr 2/2008, 6-13.
  7. Korytkowski J., Liniowe i nieliniowe układy ze wzmacniaczami monolitycznymi w urządzeniach pomiarowych, Oficyna Wydawnicza PIAP, Warszawa 2011.
  8. Korytkowski J., Układy przetwarzania cyfrowo-analogowego oraz właściwości scalonych przetworników CA. Oficyna Wydawnicza PIAP, Warszawa 2012.
  9. Przybysz R., Cyfrowa regulacja amplitudy sygnału wyjściowego z układu cyfrowej syntezy częstotliwości. „Elektronika - Konstrukcje, Technologie, Zastosowania”, nr 7/2011.
  10. Kester W., Przetworniki A/C i C/A. Teoria i praktyka. (tłumaczenie: Nadachowski M., Kręciejewski M., oryginał: Analog-Digital Conversion, 2004 Analog Devices Inc.). Wydanie I. Wydawnictwo BTC Korporacja, 2012.
  11. Mikołajuk K., Podstawy analizy obwodów energo-elektronicznych. PWN. Warszawa 1998.
  12. ELFA DISTRELEC: Metalizowane rezystory foliowe 0,01 %. www.elfaelektronika.pl/elfa3~pl_pl/elfa/init.do?toc=20011&name=Metalizowane+rezystory+foliowe+0%2C01%25.
  13. Pease R. A., Projektowanie układów analogowych. Poradnik praktyczny, Wydawnictwo BTC, Legionowo 2005.