2.2 Моделирование дифференциального емкостного датчика с усилителем заряда.
1. Открыть схему из файла «dfed.ms8».
Рис.11. Схема включения дифференциального емкостного датчика.
Пояснение к схеме:
На рис.8 представлена схема включения дифференциального емкостного датчика с трансформаторной запиткой и усилителем заряда на ОУ U1. Датчик построен с помощью 2-х дифференциальных конденсаторов переменной емкости С1-С2, номиналы которых устанавливаются с помощью клавиш «А» и «S» соответственно (латинская раскладка). Трансформаторы T1, T2 (в дифференциальном включении) предназначены для организации питания датчика. Остальные опции интуитивно понятны и соответствуют разделу 2.1.
Запустить моделирование и уяснить работу схемы.
2. Изменить параметры схемы в соответствии с заданным вариантом (Табл. 2) и запомнить схему в файле «dfed.ms8 ФИО»
Табл. 2. Варианты заданий к пункту 2.2
-
Вариант
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
С10=С20
(пФ)
10
15
20
25
30
12
18
22
27
32
С3 (пФ)
10
15
30
25
20
10
15
25
20
30
Е (В)
2
3
4
5
6
6
5
4
3
2
L (м)
0,1
0,2
0,3
0,4
0,15
0,25
0,35
0,45
0,2
0,3
(%)2
1
2
1
2
1
2
1
2
1
Продолжение 1 табл.2.2 (к разделу 2.3)
-
W(ОУ)
2,0
2,5
2,5
2,25
2,75
2,0
2,5
2,0
2,75
2,25
R3(Мом)
2
2.5
3
2
2.5
3
2
2.5
3
2.5
Продолжение 2 табл.2.2 (к разделу 2.4)
-
W(мВ/пФ)
10,0
35,5
25,0
12,5
15,0
17,5
25,0
20,0
27,5
30,0
3. Запустить моделирование файла «dfed.ms8 ФИО», снять АЧХ и ФЧХ с помощью плоттера Боде. После этого выставить частоту источника питания датчика (V1) ориентировочно в середине рабочей полосы частот, на плоском участке АЧХ. Вновь запустить моделирование файла «dfed.ms8 ФИО» и оценить полученный результат.
4. Изменяя емкость
датчика с шагом, равным
1
(увеличение емкости переменного
конденсатора производится нажатием
клавиши, указанной в окне свойств данного
элемента, уменьшение емкости – нажатием
сочетания клавиш shift+клавиша),
снимите передаточную характеристику
датчика (по показаниям вольтметров на
выходе схемы или маркерами осциллографа).
Измерения необходимо произвести при
10-12 различных значениях емкости датчика
симметрично относительно
начальных
номиналов С10-С20.
Зарисовать осциллограмму входного и
выходного сигналов при крайних значениях
дифемкости С1-С2.
5. Оценить влияние паразитной емкости кабеля при крайнем значении дифемкости С1-С2, для чего подсоединить конденсатор Сэ1-Сэ3 согласно схеме, приведенной на рисунке 6, приняв погонную емкость кабеля равной 50 пФ/м.
6. Открыть окно свойств ОУ и записать значения параметров используемого ОУ.