2. Закоротите вход операционного усилителя.

3. Отрегулируйте смещение так, чтобы напряжение на входе было равно нулю (±10 мВ).

4. Подождите еще 10 мин, в течение которых усилитель стабилизируется.

5. Проверьте, как отрегулировано смещение; если необходимо, проведите повторную регулировку.

6. Устраните короткое замыкание на входе операционного усилителя; поместите чувствительный элемент в известные температурные условия. Это может быть комнатная температура или водяная ванна со стабилизированной темпе-)атурой.

7. Подождите 2 мин.

8. Отрегулируйте (отнощение) так, чтобы получить необходимое выходное напряжение, обусловленное измеряемым значением температуры. Для проведения этой регулировки хорошую температурную обстановку создает комнатная температура, так как ее значение приходится примерно на середину диапазона и его можно измерить с достаточной степенью точности и другими средствами.

Отметим, что масштабный коэффициент выхода составляет у нас 10 мВ/К. Благодаря этому легко отображать абсолютную температуру (по шкале Кельвина), для этого можно использовать простой цифровой вольтметр.

Отображение по шкале Цельсия (стоградусной) осложняется введением схемы, необходимой для преобразования:

К = °С+273, (10.22)

°С = К-273. (10.23)

Если вы не сможете придумать соответствующую цифровую схему, можете воспользоваться простым операционным усили-

+ XI

Рис. 10 5. Датчик положения X-Y,

телем, включенным как суммирующая схема с единичным коэффициентом усиления. Неинвертирующий вход повторителя подключите к выходу измерителя температуры. Инвертирующий вход подключается к стабильному эталонному напряжению, величина которого подсчитывается следующим образом:

£з, = (273/С) (10 мВ/К) = (10.24а)

= 2730 мВ = 2,73В. (10.246)

Датчики температуры на ИС

Фирма National Semiconductor выпускает температурные датчики на ИС, работа которых основана на том же принципе, что мы обсудили в предыдущем разделе. Выпускаемые этой фирмой датчики с серийными номерами LX5600/LX5700 устанавливаются в металлический корпус типа ТО-46, имеющий четыре вывода. Масштабный коэффициент этих датчиков равен ЮмВ/К.

Датчики положения

В качестве аналогового индикатора положения можно использовать простой линейный потенциометр. Потенциометр с ползунком отслеживает прямолинейное движение, а поворотный потенциометр - изменение углового положения.

Иногда для связи источника воздействия с валом или движком потенциометра требуются специальные механизмы. В некоторых случаях механизм нужен для преобразования углового перемещения в линейное или наоборот, в других случаях он предназначается для уменьшения величины перемещения до таких значений, которые соответствуют механическим свойствам потенциометра.

В ряде случаев перемещение может быть очень сложным, и тогда механизм должен приводить в движение несколько потенциометров, каждый пропорционально величине перемещения в определенном направлении. Например, так называемая ручка управления может перемещаться в любом направлении в пределах квадранта. Потенциометры вертикальной и горизонтальной составляющих перемещения указывают точное положение на графике в координатах X и Y.

Пример такого рода приведен на рис. 10.5, а. В данном случае мы хотим иметь возможность определять местоположение объекта, связанного в единое целое с потенциометрами Rx и Ry. Объект может находиться в любой точке декартовой плоскости X-У, изображенной на рис. 10.5, б.

Расположение потенциометров и конструкция механизма таковы, что составляющая X вектора перемещения управляет потенциометром Rx, а составляющая У - потенциометром Ry.

Один конец каждого потенциометра подключен к источнику

положительного напряжения, а другой - к источнику отрицательного напряжения. Это сделано для того, чтобы система могла работать в четырех квадрантах. Когда объект расположен в. центре квадрата [точка (0,0), начало координат в декартовой-системе], оба потенциометра фиксируются в среднем положении и выполняется условие Ех=Еу = 0 В постоянного тока. Справедливы следующие правила:

• Перемещение влево вдоль оси X порождает отрицательное напряжение Ex.

• Перемещение вправо вдоль оси X порождает положительное напряжение Ex.

• Перемещение вверх вдоль оси У порождает положительное напряжение Еу.

• Перемещение вниз вдоль оси У порождает отрицательное напряжение Еу.

Не исключена вероятность того, что вам захочется работать с ручкой управления, которая первоначально предназначалась, для телеигр. Эти ручки можно приобрести через конторы, занимающиеся распродажей излишков электронного производства, В состав этих устройств входят 4 потенциометра на 5 и 100 кОм,, каждый из которых предназначен для Х-]-, X-, У-}- и У-.

В некоторых приборах требуется только значение модуля вектора с составляющими X п Y. Для получения векторной суммы необходимо подсчитать

£ = (£/+V)v2. (10.25>

При этом необходимо обработать потенциалы Ех я Еу в схеме определения векторной суммы, такой, например, как показана, на рис. 9.12. Если перемещение строго прямолинейно, советую в качестве чувствительного элемента использовать потенциометр с линейно-распределенным сопротивлением. Многие фирмы, занимающиеся изготовлением этих компонентов, предлагают прецизионные потенциометры с высокой степенью линейности на несколько значений сопротивления и функций его распределения на несколько размеров и конфигураций. Существуют также специальные потенциометры с синусоидальной, косинусоидальной, с синусоидальной и косинусоидальной (в одном устройстве) функцией распределения сопротивления и с логарифмической, функцией распределения.

Преобразование данных

Часто бывает так, что данные о местоположении сами по себе не имеют существенного значения, но используются для получения требующейся информации. Позиционные датчики просты и удобны в эксплуатации. Кроме того, они, как правило, недороги. С другой стороны, датчики скорости и ускорения, как правило, стоят немало, а возиться с ними приходится долго. Од-