Радіовимірювальні перетворювачі інформації на основі операційних підсилювачів

Abstract

В магістерській кваліфікаційній роботі в науковому плані досліджено ма-тематичні моделі автогенератора на операційному підсилювачі, як основного елемента радіовимірювальних частотних перетворювачів інформації на основі операційних підсилювачів, які дозволяють визначати конструктивні параметри генераторних перетворювачів фізичних величин в залежності від заданих метро-логічних характеристик перетворювачів. В результаті аналізу сучасних генераторних пристроїв для вимірювання фізичних величин виявлено необхідність створення радіовимірювального пере-творювача інформації типу «фізична величина – частота», які дозволяють вирі-шити проблеми узгодження радіовимірювальних перетворювачів з системами цифрової обробки даних. Удосконалена математична модель генератора, яка на відміну від існуючих, описує процеси в генераторі на основі операційного підсилювача. Проаналізова-но роботу генератора, яка відповідає лінійному і нелінійному режимам, що до-зволило визначити амплітуду коливань і частоту з врахуванням нелінійних спо-творень. В роботі проведено комп’ютерне моделювання різних схемотехнічних рі-шень генераторів на операційних підсилювачах в програмному середовищі LTSpice. Досліджено пристроїв вимірювання частоти, як вихідного параметру ра-діовимірювальних перетворювачів інформації на операційних підсилювачах. Ро-зроблено експериментальний зразок радіовимірювального перетворювача інфо-рмації на операційному підсилювачі. У п’ятому розділі проведено розрахунок кошторису витрат на виробницт-во пристрою та ефективність вкладених інвестицій. В розділу охорони праці та безпеки в надзвичайних ситуаціях було опрацьовано такі питання, як технічні рішення з гігієни праці та виробничої сані-тарії, визначення параметрів комбінованого штучного освітлення методом ліній, що світяться, технічні рішення з промислової та пожежної безпеки під час проведення дослідження радіовимірювальних перетворювачів інформації на ос-нові операційних підсилювачів, безпека в надзвичайних ситуаціях.

In the master's qualification work in the scientific plan mathematical models of the autogenerator on the operational amplifier as the basic element of radio measuring frequency converters of information on the basis of operational amplifiers which al-low to define constructive parameters of generator converters of physical sizes de-pending on the set metrological characteristics are investigated. As a result of the analysis of modern generator devices for measuring physical quantities, it is necessary to create a radio measuring converter of information type "physical quantity - frequency", which allow to solve problems of coordination of ra-dio measuring converters with digital data processing systems. An advanced mathematical model of the generator, which, in contrast to the ex-isting ones, describes the processes in the generator based on the operational amplifier. The operation of the generator, which corresponds to the linear and nonlinear modes, was analyzed, which allowed to determine the amplitude of oscillations and frequency taking into account nonlinear distortions. The computer modeling of various circuit solutions of generators on operational amplifiers in the LTSpice software environment is carried out in the work. Frequency measuring devices as an output parameter of radio-measuring con-verters of information on operational amplifiers are investigated. An experimental sample of a radio-measuring information converter on an operational amplifier has been developed. In fifth section, the cost estimate for the production of the device and the effi-ciency of the investment is calculated. The section on labor protection and safety in emergencies covered such issues as tech-nical solutions for occupational health and industrial sanitation, determination of pa-rameters of combined artificial lighting by luminous lines, technical solutions for in-dustrial and fire safety during the study of radio transmitters of information on based on operational amplifiers, emergency safety.