测控技术与仪器 仪器仪表电路课程设计

测控技术与仪器 仪器仪表电路课程设计
测控技术与仪器 仪器仪表电路课程设计

中国计量学院

课程设计报告课程设计名称仪器仪表电路课程设计

学院计量测试工程学院

专业班级10测控2班

姓名

学号

指导教师

2013 年 6 月17 日

目录

一、设计目的 (1)

二、设计内容 (1)

三、设计步骤 (2)

1、SCH图具体绘图步骤 (2)

2、PCB图具体绘图步骤 (9)

四、设计电路的分析 (22)

五、设计心得与体会 (23)

(1) 熟悉PROTEL的基本操作

(2) 掌握用PROTEL绘制原理图的基本方法

(3) 掌握用PROTEL制作PCB板的方法

二、设计内容

绘制如附图1所示电路原理图,生成网络表,自动、手工布局、布线制作PCB板。

图1 电路原理图

1、SCH图具体绘图步骤

原理图的设计步骤如下:

1)先打开altium designer 10软件。如图新建一个PCB工程

图1-1

并保存。命名为PCB_Project1.PrjPcb

2).点击鼠标右键“PCB_Project1”,为工程添加原理图文件,并保存,名字改为“PCB_Project1。

图1-2

图1-3

3).设置文档选项:在图纸上双击图纸四周的方块电路。

4).安装所有元件库,包括原理图符库和元件封装库。

图1-5

图1-6

5).按照原理图,添加图中所有元件,依据原理图进行元器件间的电气联接。

图1-7

6).双击元件编辑修改其属性:标识、注释、封装等。

7).编译(规则检查):没错误,则Messages为空白。

图1-9

图1-10

如果有错误,则要把错误修改好,警告W ARNING有时可以忽略,ERROR 不可以忽略。

8.查看封装管理器,器件的标识、封装栏不能有空白。

图1-11

图1-12

9).生成网络表文件(https://www.360docs.net/doc/772952530.html,)。

图1-13

至此,原理图绘制基本完成。

2、PCB图具体绘图步骤

1)建立PCB文件并保存,名字改成“pcb10ck2陈鸣岐”。

2)安装标准PCB封装库和自定义元件封装库。

安装PCB封装库下和自己画的标准库和自己画的几个元件的封装库。

如图:

⑶导入元件,如果有错返回原理图修改。方法一

方法二:原理图修改过后,且元件已经导入过PCB,想改变PCB板,可以用此方法

元件被调出后,元件之间由飞线连接。飞线代表元件的连接关系,并不存在PCB 中。删除暗红色ROOM 。

4)运行规则检查,把元件上的绿色报警取消。

5)按照一定的原则排列元件和元件的编号。

6)规划电路板的大小。

在软件界面下面层的选择中,选中Keep-Out Layer。即:禁止布线层,来定义板子大小。如下图:

用画线的命令画一个比排列的元件稍微大一些的矩形。

在边框的左下角设定原点:

Edit—Origin—Set

用上述菜单操作选中电路板的尺寸范围,重新定义板子的外形。

7).定义布线规则:主要修改以下三项。

8).定义最小间距:改为10mil。单位快速切换Q键。

2.定义线粗细:信号线30mil,电源线加粗且优先。

把VCC网络的线改为30mil。

把GND网络的线改为30mil。

走线层:把Top Layer上的勾去掉,则是底层走线的单面板;反之是顶层走线的单面板。

9).手工画线或自动布线,手工修改不合适的线。

把飞线取代即可修改电路前先删除已经布好的线。

10)布线规则检查。

测控电路电子秤课设报告

《测控电路课程设计》报告题目人体电子秤设计 院系仪器科学与光电工程 专业测控技术与仪器 班级测控1102 学号 2011010652 学生姓名丁向友 指导老师刘国忠 实验时间 2014.06-2014.07 实验成绩

目录 一、课程设计目的及意义 (3) 二、系统设计的主要任务 (3) 三、总体方案设计 (3) 四、电路设计及调试 (4) 4.1称重传感器电路 (4) 4.2信号调理电路 (5) 4.2.1放大电路 (5) 4.2.2调零电路 (7) 4.3比较电路 (7) 4.4或非电路 (9) 4.5显示模块 (10) 4.6报警系统 (10) 五、电路调节 (10) 六、实验数据分析与处理 (11) 6.1准确性 (11) 6.2稳定性 (12) 6.3关键点电压 (13) 七、总结 (14) 八、参考文献 (14)

一、课程设计目的及意义 测控电路课程设计是测控电路课程体系的一个重要组成环节,独立实践教学环节是对《测控电路》理论部分的必要补充。 课程设计内容为典型测控系统电路设计,通过课程设计,使学生完成测控系统任务分析、电路总体设计、单元电路设计以及电路调试等各个环节。掌握有关传感器接口电路、信号处理电路、放大电路、滤波电路、运算电路、显示电路以及执行部件驱动电路等内容在测控系统中的使用方法。了解有关电子器件和集成电路的工作原理。 在课程设计中,做到理论联系实际,加深对理论知识的进一步理解,提高分析问题和解决问题的能力。本课程设计以AD620、LM741、LM339为核心,进行智能人体电子秤的设计,并详述该系统硬件的设计方法。该系统集称重、显示、报警于一体,功能齐全,实用性强,充分利用了电路分析、模拟电路、测控电路、信号分析与处理、传感器等课堂上学到的知识,有机的将所学到的知识融合在一起,投入到实际运用中,便于对知识的综合掌握及运用。 二、系统设计的主要任务 任务:设计一个人体电子秤测量系统。 要求: 1)基本要求 最大称重:150KG 用3位半数字显示表头显示体重,输入电压范围0-2V, 当体重大于W1时,点亮LED1,发出声音提示; 当体重小于W2时,点亮LED2,发出声音提示。 2)提高部分 提高线性度 可以设置W1和W2; 语音提示; 自由发挥 三、总体方案设计 本系统主要由称重传感器模块、滤波放大电路模块、调零模块、报警电路模块、LCD显示模块等部分组成。人体的体重信息由称重传感器转换成电信号,并通过测量电路进行滤波放大,通过显示电路进行显示,如体重超出设定范围系统还会报警。

物联网时代下的《仪器仪表课程设计》教学改革实践

物联网时代下的《仪器仪表课程设计》教学改革实 践 仪器仪表课程设计是高校自动化、电气、测控及相关专业的一门重要课程,它集技术性、工程性和实践性于一体,是一门涉及检测技术、单片机原理、电子技术、自动控制、计算机通信等多门学科的现代综合课程。通过仪器仪表课程设计的实践,学生可以了解电子及微机工程项目的开发过程,还可以掌握智能仪器仪表系统的设计和调试方法,并具有运用基础知识解决问题的能力和素质。 2021年2月教育部发布了《关于开展新工科研究与实践的通知》,吹响了新时代本科教育改革发展的进军号。该通知明确指出,新工科项目的开展與实施应当围绕工程教育改革的新理念、新结构、新模式、新质量和新体系进行,而不是简单地围绕传统工科教育专业融合或专业调整。 与此同时,随着互联网和通信技术的发展,将设备融入互联网成为互联网的另一扩展方向——物联网。最初的物联网的概念是由美国提出来的,把所有的物品通过物联网域名相连接,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪等等的一种网络概念。物联网的官方定义是:是基于互联网之上,使不可交流的物体与物体之间进行交流,而产生的过程,称之为物联网(Internet of Things)。在过去的十年中,我们见证了各种设备通过网络连接在一起,各种传感器,温度计,交通、流速传感器以及数据传输。 借助新工科建设和物联网快速发展的契机,我校结合近几年在仪器仪表课程设计指导过程中遇到的一些问题,并结合智能仪器仪表技术、物联网技术飞速发展的特点[5,6],对该课程进行了改革实践。从教学内容,教学方法,教学模式三方面实施了该课程的教学改革,引导学生培养创新性的工程实践能力、探索学生创新创造潜能,以适

控制装置与仪表课程设计

控制装置与仪表课程设计 课程设计报告 ( 2012-- 2013年度第二学期) 名称:控制装置与仪表课程设计 题目:炉膛压力系统死区控制系统设计院系: 班级: 学号: 学生姓名: 指导教师: 设计周数:一周 成绩: 日期:2013年7 月5日

一、课程设计(综合实验)的目的与要求 1.1 目的与要求 (1)认知控制系统的设计和控制仪表的应用过程。 (2)了解过程控制方案的原理图表示方法(SAMA图)。 (3)掌握数字调节器KMM的组态方法,熟悉KMM的面板操作、数据设定器和KMM数据写入器的使用方法。 (4)初步了解控制系统参数整定、系统调试的过程。 1.2设计实验设备 KMM数字调节器、KMM程序写入器、PROM擦除器、控制系统模拟试验台1 1.3 主要内容 1. 按选题的控制要求,进行控制策略的原理设计、仪表选型并将控制方案以SAMA 图表示出来。 2 . 组态设计 2.1 KMM组态设计 以KMM单回路调节器为实现仪表并画出KMM仪表的组态图,由组态图填写 KMM的各组态数据表。 2.2 组态实现 在程序写入器输入数据,将输入程序写入EPROM芯片中。 3. 控制对象模拟及过程信号的采集 根据控制对象特性,以线性集成运算放大器为主构成反馈运算回路,模拟控制对 象的特性。将定值和过程变量送入工业信号转换装置中,以便进行观察和记录。 4. 系统调试 设计要求进行动态调试。动态调试是指系统与生产现场相连时的调试。由于生产 过程已经处于运行或试运行阶段,此时应以观察为主,当涉及到必需的系统修改 时,应做好充分的准备及安全措施,以免影响正常生产,更不允许造成系统或设 备故障。动态调试一般包括以下内容: 1)观察过程参数显示是否正常、执行机构操作是否正常; 2)检查控制系统逻辑是否正确,并在适当时候投入自动运行; 3)对控制回路进行在线整定; 4)当系统存在较大问题时,如需进行控制结构修改、增加测点等,要重新组态下装。 二、设计(实验)正文 1设计题目:炉膛压力系统死区控制系统设计(如附图1) 附图1: 引风机 炉膛压力系统死区单回路控制系统

测控仪器设计复习要点

一、知识点 1.按照系统工程的技术观点,可以将产品生产的技术结构分为能量流,材料流 和信息流。 2.计算机辅助设计系统从功能角度它可以分为数据库、程序库和输入输出人机 通信系统。 3.所谓可靠性,是指产品在规定条件下和规定时间内,完成规定功能的能力。 按产品可靠性的形成,可靠性可分为固有可靠性、使用可靠性和环境适应性4.分辨力是显示装置能有效辨别的最小示值;鉴别力是使测量仪器产 生未察觉的响应变化的最大激励变化。 5.稳定性是指测量仪器保持其计量特性随时间恒定的能力;漂移 是指仪器计量特性的慢变化。 6.示值范围又称为量程,测量范围是测量仪器允许范围内的被测量值。 7.标尺间隔示值对应标尺两相邻标记的两个值之差,分度值示值一个标尺间隔 所代表的被测量值。 8.仪器误差产生的原因是多方面的,从数学特性上看原理误差多为系统误差, 制造误差和运行误差多为随机误差。 9.传递位移的方式有推力传动和摩擦力传动。 10.对于推力传动其作用线是两构件接触区的公法线,对于摩擦力传动则是 公切线。 11.若略去某项误差对总误差的影响小于不略去结果的1/10,则可视为微小误差。 根据微小误差定义,测量仪器和测量标准的误差只需小于测量总误差的1/3,则对测量结果的影响是微不足道的。 12.检测与测量就是把被测量与标准量进行比较的过程。测量的精度首先取决于 标准量的精度。 13.标准量根据标准量体现的标准值的个数可以分为单值和多值两种。根据计量 值方法可分为绝对码和增量码。 14.标准量可分为实物标准量与自然标准量。自然标准量是以光波波长为标准的。 15.在几何量中按被测参数,可分为长度标准量、角度标准量和复合参数标准量。 16.对仪器的支承件设计要求,具有足够刚度,力变形要小;稳定性好,内应力 变形小;热变形要小;有良好抗振性。 17.按导轨面间摩擦性质,导轨可分为滑动摩擦导轨、滚动导轨、静压导轨和弹 性摩擦导轨。 18.导轨的基本功能是传递精密直线运动,导向精度是其最重要的精度要求。 19.凡作回转运动的仪器中都必须有主轴系统,其由主轴、轴承及安装在主轴上 的传动件或分度元件组成。 20.轴系的误差运动是指在规定的轴向和径向位置上,以及规定的方向上,指定 的旋转物体相对轴线平均线的位置变化。 21.主轴回转精度是主轴系统设计的关键。轴系误差运动可分为径向误差运动、 轴向误差运动、倾角误差运动以及端面误差运动。 22.动压轴承获得动压的条件是:结构上必须有斜楔,轴系之间必须有一定粘度 的润滑油。 23.按控制技术分,控制系统可分为闭环控制系统,开环控制系统和半闭环控制 系统。

测控电路课程设计

测控电路课程设计 目录 目录 (1) 设计任务与要求 (3) 1 .设计内容: (3) 本小组选择的题目 (3) 红外报警系统的设计与实现 (3) 一、课设背景: (3) 二、系统设计方案 (4) 1、结构框图: (4) 2、系统原理与原理图: (4) 3、系统的功能 (4) 三、传感器选择: (5) 热释电红外传感器RE200B (5) 选择的原因: (5) 工作原理: (5) 参数 (6) 四、单元电路设计 (6) 红外线采集接收电路 (6) 红外线采集接收电路电路图 (6) 信号的放大处理电路 (7) 信号的放大处理电路电路图 (7) 信号的比较电路 (7) 信号的比较电路电路图 (7) 信号的取反电路 (8)

信号的取反电路电路图 (8) 蜂鸣器报警电路 (8) 五、元器件选择 (8) LM741 (8) LM339 (9) HD74LS00P与非门芯片 (10) 六、电路接线图 (11) 七、调试过程: (12) 八、结果(数据、图表等) (12) 光照度测量 (14) 一、课设背景 (14) 二、系统设计方案 (14) 1、结构框图 (14) 2、系统的功能 (15) 3、系统原理与原理图 (15) 三、单元电路设计 (15) 1.Led发光和光电转换电路 (15) 2.I/V转换放大输出电路以及数字表头显示电路 (16) 3.比较电路及其发光报警电路 (16) 电路接线图 (16) 调试过程: (17) 结果(数据、图表等) (17)

设计任务与要求 1.设计内容: 室内环境参数测量及安防报警电路设计 温度、湿度、照度测量与显示、报警电路设计; 破门入室、破窗入室、室内防盗、火灾,燃气泄露等报警电路设计。 2.基本要求: 用电路实现,不用软件; 用数字表头实现测量值的显示; 能够设置环境参数测量值报警上下限,并实现声、光报警; 从1和2中各选一项完成; 3.提高部分: 完成1和2中功能或其它自选功能。 本小组选择的题目 室内环境参数测量及安防报警电路设计: 我们选择的是分别是光照度测量和红外报警系统的设计与实现。 红外报警系统的设计与实现 一、课设背景: 由于改革开放的深入发展,电子电器的飞速发展.人民的生活水平有了很大提高。各种高档家电产品和贵重物品为许多家庭所拥有。然而一些不法分子也是越来越多。这点就是看到了大部分人防盗意识还不够强.造成偷盗现象屡见不鲜。因此,越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。 报警器这时正为人们解决了不少问题.但是市场上的报警器大部分都是用于一些大公司财政机构。价格高昂,一般人们难以接受。如果再设计和生产一种价廉、性能灵敏可靠的防盗报警器,必将在防盗和保证财产安全方面发挥更加有效的作用。由于红外线是不见光,有很强的隐蔽性和保密性,因此在防盗、警戒等安保装置中得到了广泛的应用,此外,在电子防盗、人体探测等领域中, 被动式热释电红外探测器也以其价格低廉、技术性能稳定等特点而受到广大用户和专业人士的欢迎。 红外报警器大多数采用国外的先进技术,其功能也非常先进。其中包括被动

电子秤课程设计实验报告

电 子 设 计 实 验 报 告 电子科技大学 设计题目:电子称姓名:

学生姓名 任务与要求 一、任务 使用电阻应变片称重传感器,实现电子秤。用砝码作称重比对。 二、要求 准确、稳定称重; 称重传感器的非线性校正,提高称重精度; 实现“去皮”、计价功能; 具备“休眠”与“唤醒”功能,以降低功耗。

电子秤 第一节绪论 摘要:随着科技的进步,在日常生活以及工业运用上,对电子秤的要求越来越高。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代,使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化,并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统,使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。影响其精度的因素主要有:机械结构、传感器和数显仪表。在机械结构方面,因材料结构强度和刚度的限制,会使力的传递出现误差,而传感器输出特性存在非线性,加上信号放大、模数转换等环节存在的非线性,使得整个系统的非线性误差变得不容忽视。因此,在高精度的称重场合,迫切需要电子秤能自动校正系统的非线性。此外,为了保证准确、稳定地显示,要求所采用的ADC具有足够的转换位数,而采用高精度的ADC,自然增加了系统的成本。基于电子秤的现状,本文提出了一种简单实用并且精度高的智能电子秤设计方案。通过运用很好的集成电路,使测量精度得到了大大提高,由于采用数字滤波技术,使稳态测量的稳定性和动态测量的跟随性都相当好。并取得了令人满意的效果。 关键词:压力传感器,AD620N放大电路,ADC模数转换,STM32单片机,OLED 显示屏,矩阵键盘,电子秤。 1.1引言 本课程设计的电子秤以单片机为主要部件,利用全桥测量原理,通过对电路输出电压和标准重量的线性关系,建立具体的数学模型,将电压量纲(V)改为重量纲(g)即成为一台原始电子秤。其中测量电路中最主要的元器件就是电阻应变式传感器。电阻应变式传感器是传感器中应用最多的一种,本设计采用全桥测量电路,是系统产生的误差更小。输出的数据更精确。而AD620N放大电路的作用就是把传感器输出的微弱的模拟信号进行一定倍数的放大,以满足A/D 转换器对输入信号电平的要求。A/D转换的作用是把模拟信号转变成数字信号,进行模拟量转数字量转换,然后把数字信号输送到显示电路中去,最后由OLED

检测技术及仪表课程设计报告

检测技术及仪表课程设计报告 1、1 课程设计目的针对“应用技术主导型”普通工科高等教育的特点,从工程创新的理念出发,以工程思维模式为主,旨在培养突出“实践能力、创新意识和创业精神”特色的、适应当前经济社会发展需要的“工程应用型人才”。通过在模拟的实战环境中系统锻炼,使学生的学习能力、思维能力、动手能力、工程创新能力和承受挫折能力都得到综合提高。以增强就业竞争力和工作适应力。 1、2课题介绍本课设题目以多功能动态实验装置为对象,要求综合以前所学知识,完成此实验装置所需参数的检测。设计检测方案,包括检测方法,仪表种类选用以及需要注意事项,并分析误差产生的原因等等。 1、3 实验背景知识换热设备污垢的形成过程是一个极其复杂的能量、质量和动量传递的物理化学过程,污垢的存在给广泛应用于各工业企业的换热设备造成极大的经济损失,因而污垢问题成为传热学界和工业界分关注而又至今未能解决的难题之一。 1、4 实验原理 1、4、1 检测方法按对沉积物的监测手段分有:热学法和非传热量的污垢监测法。热学法中又可分为热阻表示法和温差表示法两种;非传热量的污垢监测法又有直接称重法、厚度测量法、压降测量法、放射技术、时间推移电影法、显微照相法、电解法

和化学法。这些监测方法中,对换热设备而言,最直接而且与换热设备性能联系最密切的莫过于热学法。这里选择热学法中的污垢热阻法。 1、4、2 热阻法原理简介表示换热面上污垢沉积量的特征参数有:单位面积上的污垢沉积质量mf,污垢层平均厚度δf和污垢热阻Rf。这三者之间的关系由式表示: (1-1)图1-1 清洁和有污垢时的温度分布及热阻通常测量污垢热阻的原理如下:设传热过程是在热流密度q为常数情况下进行的,图1a为换热面两侧处于清洁状态下的温度分布,其总的传热热阻为: (1-2)图1b为两侧有污垢时的温度分布,其总传热热阻为: (1-3)忽略换热面上污垢的积聚对壁面与流体的对流传热系数影响,则可认为(1-4)于是两式相减得: (1-5)该式表明污垢热阻可以通过清洁状态和受污染状态下总传热系数的测量而间接测量出来。实验研究或实际生产则常常要求测量局部污垢热阻,这可通过测量所要求部位的壁温表示。为明晰起见,假定换热面只有一侧有污垢存在,则有:(1-6)(1-7)若在结垢过程中,q、Tb均得持不变,且同样假定(1-8)则两式相减有: (1-9)这样,换热面有垢一侧的污垢热阻可以通过测量清洁状态和污染状态下的壁温和热流而被间接测量出来。

检测技术与仪表课程设计论文(DOC)

第1章绪论 1.1 课题背景与意义 换热设备污垢的形成过程是一个极其复杂的能量、质量和动量传递的物理化学过程,污垢的存在给广泛应用于各工业企业的换热设备造成极大的经济损失,因而污垢问题成为传热学界和工业界十分关注而又至今未能解决的难题之一。 1.1.1目的 针对“应用技术主导型”普通工科高等教育的特点,从工程创新的理念出发,以工程思维模式为主,旨在培养突出“实践能力、创新意识和创业精神”特色的、适应当前经济社会发展需要的“工程应用型人才”。 通过在模拟的实战环境中系统锻炼,使学生的学习能力、思维能力、动手能力、工程创新能力和承受挫折能力都得到综合提高。以增强就业竞争力和工作适应力。 以多功能动态实验装置为对象,成此换热设备污垢的实验装置所需检测参数的检测。 1.2污垢的研究 换热设备污垢的形成过程是一个极其复杂的能量、质量和动量传递的物理化学过程,污垢的存在给广泛应用于各工业企业的换热设备造成极大的经济损失,因而污垢问题成为传热学界和工业界十分关注而又至今未能解决的难题之一。 1.2.1污垢的形成和现状 近10年来,基于污垢形成机理认识的逐步深入,污垢的预测和模拟都取得了明显进展。然而换热设备污垢形成的影响因素众多,是在动量、能量、质量传递以及生物活动同时存在的多相、多组分流动过程中进行的,其理论基础除传热传质学外,还涉及到化学动力学、流体力学、胶体化学、热力学与统计物理、微生物学、非线性科学以及表面科学等相关学科,是一个典型的多学科交叉的高度复杂问题,因而对其机理的清晰理解和准确把握仍是一项极为艰巨的任务。在20世纪80年代中Epstein曾以矩阵形式对污垢形成过程的理论分析和实验研究作了形象的概括,指出了发展趋势;Pinhero则比较了当时已有的各预测模型,

测控电路课程设计报告

课程设计 课程名称:测控电路 题目名称:PT100温度变送器设计学生学院:物信学院 专业班级:测控技术与仪器 班号:B13072021 学生组员:YU 指导老师:范志顺 2015-12-2

课程设计报告 一、实验要求:1.说明温度变送器的参数范围0~400度,经电压放大后为0.5-2.5V,经V/I转换成4~20mA输出的电流源。 二、实验原理: 1.同相放大及差分放大部分 2.电流源电路:

V/I 转换电路 对同相放大器有: 对差分放大器有: 三、实验准备: 参考文献:

PT100温度变送器:P t100温度变送器用于Pt100铂电阻信号需要 远距离传送、现场有较强干扰源存在或信号需要接入DCS系统时使用。SWP-TR-08铂电阻温度变送器采用独特的双层电路板结构,下层是信号调理电路,上层电路可定义传感器类 型和测量范围。 产品特点:1、线性化输出两线制4-20mA标准电流信号,模块化结构 2、热电阻温度变送器为引进英国温度计变送器散件组装,保持电路、制造工艺、结构和性能与原装温度变送器不变。 3、变送器有电源极性反接保护电路,当输出接线接反时对线路起保护作用(此时回路电流为零);传感器的不正确接线无论是高限或低限都将导致变送器输出饱和;产品具有 RFI/EMI保护,有利于提高了测量的稳定性。 4、SWP-TR全部采用进口电子元件,性能可靠,低温度漂移。 5、SWP-TR温度变送器量程用户不能自由修改,由生产商出厂时确认生产。 6、热电阻温度变送器电磁兼容性符合欧洲电工委员会(EC)的BS EN 50081-1和BS EN 50082-1标准。 7、热电阻变送器的接线通过壳体顶部的螺丝端子完成。为符合CE认证,信号输入接线长度不能超过3米,输出接线必须是屏蔽电缆,屏蔽线只能在一端接地。 8、变送器的中心孔用于热电阻信号接线,热电阻信号线通过螺丝直接拧在变送器的输入端子上。设计的螺丝端子接受内部或外部接线方式 技术指标:1、输入信号:Pt100铂电阻信号输入

二维精密工作台设计

目录 第一节 《测控仪器课程设计》要求 (1) 第二节 国内外现状 (2) 第三节 方案设计 (5) 第四节 测量控制方法设计 (13) 第五节 未来展望与总结 (18) 参考文献 (20)

第一节 《测控仪器课程设计》要求 一课程设计目的: 测控仪器课程设计是一次比较完整的仪器设计,它是理论联系实际、培养初步设计能力的重要教学环节,完成课程设计的目的有一下几点: (1) 培养学生综合地考虑使用、经济、工艺、安全性等方面的设计要求,确定合理的设计方案。 (2) 测控仪器设计是综合光学,电学,机械学,控制等多门课程的一个系统工程,培养学生从全局出发,体会各个学科融合的一次实战演练。 (3) 培养学生仔细阅读本课程指导书和随时查阅有关教材。 (4) 通过分析比较吸取现有结构中的优点,并在此基础上发挥自己的创造性,而不是简单抄袭或没有根据在臆造; (5) 培养学生制图功底,训练学生通过计算参数,最后完成设计制图的能力,(6) 了解国内外的技术前沿,以及现有企业可以提供的各种封装产品技术参数。 二 课程设计技术要求 课题名称:基于CCD边缘检测的二维测量系统设计 要求:1. 二维精密工作台系统 X轴行程范围10mm,分辨率0.1um,精度要求0.5um; Y轴行程范围10mm,分辨率0.1um,精度要求0.5um; 2. CCD测量系统 边缘识别,精度要求1um; 三 设计说明书要求 1.根据设计任务要求,确定设计方案。 2. 详细讨论系统各部分的实现方法和原理。 3.按照技术指标要求计算相应的机械结构参数,有国家标准的零部件,过计算选取。 4.完成设计说明书一份,仪器工作原理图一张,总装配图一张(0号),零件图5张以上。 5.提交设计报告书。要求打印,并列出参考文献。设计说明书要求5000字。

测控电路课程设计

测控电路课程设计说明书 设计题目: 开关型振幅调制与解调电路的设计与调试 学院:电信学院 班级:测控122班 姓名:张小旭 学号:201206040235

目录 一:实验任务、要求及内容 (3) 二:实验过程及原理 (3) 三:分析误差原因 (11) 四:分析电路中产生的故障 (13) 五:实验总结 (13)

一:实验任务、要求及内容 1任务:利用场效应管的开关特性,实现低频信号的幅值调制与解调,以抑制噪声干扰,提高信噪比。 2要求:参考指定的资料,设计出相应的各部分电路,组装与调试该电路,试验其抗干扰性能。 3内容:(1).分析各部分电路工作原理,选择相应的参数。 (2).画出完整的电路图。 (3).分析电路实验中产生的故障。 (4).分析误差原因。 4电路参数:调制信号:正弦波频率<500HZ 幅值<0.1v 。 载波:方波频率:5——10KHZ 幅值:5——7v 占空比:50%。 调制后信号幅值>5v。 5时间安排建议:全部时间一周。其中:设计1-2天,调试2-3天,总结1天安排1天。 二:实验过程及原理 (一)元器件的可靠性检验: 1.运放的可靠性检验:先用运放搭成跟随器,输入正弦信号,用示波器检验器是否跟随;之后用运放搭成反向放大器,输入正弦信号看输出幅值与相位; 2.稳压管的匹配:将稳压二极管串联电阻构成稳压电路,接入电源,测其性能参数,选择稳压值相近的两个稳压管。

3导线的可靠性检验:把将要用到的导线全部用万用表检测其通断; (二)原理方框图: (三)方波发生电路: 原理图如下: 方波发生电路中,积分电路的电压电流关系: 001u [()]t o c Q i t dt Q C C ==+? 其中0Q 是t=0时电容器已存储的电荷,由ic=-Ii=-ui/R,得到: 001()t o i o u u t dt U RC =-+? 常量0o U 根据初始条件确定,即t=0时,o u (0)=0o U =Q0/C. 当输入为常量时,输出为: 0()i o o u u t t U RC =-+

仪器仪表管理系统—C语言课程设计

仪器仪表管理 1.题目要求 Ⅰ.【要求】 系统功能的基本要求: (1)新的仪器仪表信息的录入; (2)在借出、归还、维修时对仪器仪表信息的修改; (3)对报废仪器仪表信息的删除; (4)按照一定的条件查询符合条件的仪器仪表信息;查询功能至少应该包括仪器仪表基本信息(如仪器仪表名字、仪器仪表编等)的查询、按时间点(借入时间、借出时间、归还时间)查询等 (5)对查询结果的输出。 【提示】 数据结构采用结构体。仪器仪表信息包括仪器仪表名、仪器仪表编号、购买时间、借入时间、借出时间、归还时间、维修时间、状态信息(0代表可借出,1代表已借出,2代表正在维修)等。 Ⅱ.需求分析 根据题目要求,需要把仪器仪表信息的的数据存储在文件里,所以需要提供文件的输入输出等操作;在程序中要提供修改,删除,查找等操作;另外还应该提供键盘式选择菜单实现功能选择。 2.功能实现设计 2.1总体设计 系统功能模块图 2.2详细设计 1.主函数

主函数一般设计得比较简洁,只提供输入输出和功能处理的函数调用。其各功能模块用菜单方式选择。本题将main()函数体内的界面选择部分语句单独抽取出来作为一独立函数,目的在于系统执行完每部分功能模块后能够方便返回到系统界面。 【程序】 main() {menu(); } 菜单部分设计如下: 【流程图】 N 【程序】 main() { menu(); } void menu() { int w,n; do { system("cls"); printf("\t\t WELCOME TO THE EQUIPMENT MANAGEMENT SYSTEM\n\n\n"); printf("\n\n\t\t====================******====================\ n\n\n"); printf("\t\t\t1:Add message of new equipmen\n\n"); printf("\t\t\t2:Load the message of all equipment\n\n"); printf("\t\t\t3:Correct the message of equipment\n\n"); printf("\t\t\t4:Ddlete the message of broken equipment\n\n"); printf("\t\t\t5:Search the message of equipment\n\n"); printf("\t\t\t6:Search of all the equipment\n\n"); printf("\t\t\t7:Exit\n");

检测及仪表课程设计(DOC)

目录 1设计目的 (2) 2题目介绍 (2) 3 背景意义 (2) 3.1实验装置简介 (2) 3.2研究污垢传热的理论知识 (3) 4参数检测与控制 (5) 4.1进出口温度水浴温度测量 (5) 4.1.1 仪表种类选用及依据 (5) 4.1.2 注意事项 (6) 4.1.3 可能误差 (6) 4.2 实验管壁温测量 (7) 4.2.1 仪表种类选用及依据 (7) 4.2.2 可能误差 (7) 4.3 水位的测量 (7) 4.3.1 仪表种类选用及依据 (7) 4.3.2 注意事项 (8) 4.3.3 可能误差 (8) 4.4 实验管内流体流量的测量 (8) 4.4.1仪表种类选用与依据 (8) 4.4.2 可能误差 (10) 4.5 差压测量 (10) 4.5.1仪表种类选用与依据 (10) 4.5.2 可能误差 (11) 5.参考文献 (12)

第1章绪论 1.1设计目的 针对“应用技术主导型”普通工科高等教育的特点,从工程创新的理念出发,以工程思维模式为主,旨在培养突出“实践能力、创新意识和创业精神”特色的、适应当前经济社会发展需要的“工程应用型人才”。通过在模拟的实战环境中系统锻炼,使学生的学习能力、思维能力、动手能力、工程创新能力和承受挫折能力都得到综合提高。以增强就业竞争力和工作适应力。 2题目介绍 本课设题目以一多功能动态实验装置为对象,要求综合以前所学知识,完成此实验装置所需检测参数的检测。设计检测方案,包括检测方法、仪表种类选用以及需要注意事项,并分析误差产生的原因等等。 该实验装置上,需要检测和控制的参数主要有: 1、温度:包括实验管流体进口(20~40℃)、出口温度(20~80 ℃), 2、实验管壁温(20~80 ℃)以及水浴温度(20~80 ℃) 3、水位:补水箱上位安装,距地面2m,其水位要求测量并控制,以适应不同流速的需要,水位变动范围200mm~500mm 4、流量:实验管内流体流量需要测量,管径Φ25mm,流量范围0.5~4m3/h 5、差压:由于结垢导致管内流动阻力增大,需要测量流动压降,范围为0~50mm 水柱 3 背景意义 3.1实验装置简介 如图3—1所示的实验装置是东北电力大学节能与测控研究中心杨善让教授为首的课题组基于测量新技术—软测量技术开发的多功能实验装置。 基于本实验装置,先后完成国家、东北电力公司、省、市多项科研项目并获奖,鉴定结论为国际领先。目前承担国家自然科学基金、973项目部分实验工作。

测控电路课程设计 光照强度测量显示电路

测控电路 课程设计 课程设计名称:光照强度测量显示电路 专业班级: 学生姓名: 学号: 指导教师:刘建娟 同组人姓名: 课程设计时间:2013.12.25—2014.01.03

测控电路课程设计任务书 学生姓名专业班级学号 题目光照强度测量显示电路 课题性质工程设计课题来源参考书指导教师刘建娟 主要内容(参数) 参考期刊、文献等资料设计光照强度测量显示电路,包括以下内容:(1)选择合适的传感器和放大电路;(2)设计A/D转换电路;(3)设计单片机程序;(4)设计数码管显示电路; 根据以上内容要求来设计电路图并具体分析电路图的特性。 任务要求(进度)第1-2天:确定课程设计题目,查阅相关技术资料; 第3-6天:确定设计内容及方案,并按照确定的方案设计单元电路,对各单元电路进行功能分析; 第7-8天:进一步修正方案并画出电路图; 第9-10天:撰写课程设计报告,将各部分内容完整地呈现在报告中,并对本次课程设计进行总结。 主要参考资料[1] 张国雄. 《测控电路》. 机械工业出版社. 2011 [2] 陈磊.单片机控制数字光强检测计的设计[J].大学物理实验.2009.4. [4] 孙圣和,王廷云,徐影..光纤测量与传感技术[M].哈尔滨工业大学出版社.2007 审查意见 系(教研室)主任签字:年月日

引言 照度与人们的生活有着密切的关系。充足的光照,可防止人们免遭意外事故的发生。反之,过暗的光线可引起人体疲劳的程度远远超过眼睛的本身。因此,不适或较差的照明条件是造成事故和疲劳的主要原因之一。现有统计资料表明,在所有职业劳动的事故中约有30%是直接或间接因光线不足所造成的。对体育场(馆)的光照要求是非常严格的,光照过强或过暗都会影响比赛的效果。 那么,人们居住的室内对照度的卫生学要求是如何呢?照度是在卫生学中一项十分重要的指标。光是指能引起人眼睛光亮感觉的电磁辐射,当光线进入眼睛后可产生的知觉称为视觉。人们所见的光是指可见光,其波长范围在380~760nm (纳米)之间。 采光可分为自然采光和人工光源两大类。自然采光是指室内和地区的天然照度,有直接的日光照散射光和周围物体的反射光,常用采光系数和自然照度表示。而采光系数是指采光口的有效面积与室内地面面积之比。一般住宅的采光系数在1/5~1/15之间,居住面积比在1/8~1/10之间(窗面积/室内地面面积)。自然照度系数是用于评价自然光的照度水平。它是反映室内的和同时从室外来的光照射关系。也反映出当地光气候(自然光能源和气候的阳光照度指标的总和)。 本设计采用AT89C51单片机组成光照强度测量显示系统,可以实现对光强的测量和显示。光强传感器采用光敏三极管,对光照强度进行实时采样。设计传感器放大电路,将太阳的强弱转变为电信号,并将强度值显示出来。将光敏三极管接入电路,受光照度不同时光敏三极管的集电极电流发生相应的变化,将采集的信号接入运算放大电路,再输入到ADC转换器,将模拟信号转换成数字信号输入单片机中,通过数码显示器显示出在不同光照强度下电路电压的变化值。光敏三极管和普通三极管的结构相类似。不同之处是光敏三极管必须有一个对光敏感的PN结作为感光面,一般用集电结作为受光结,因此,光敏二极管实质上是一种相当于在基极和集电极之间接有光敏二极管的普通二极管。 设计开始先查阅资料,如元器件资料,方案选择等,可以使用单片机方案,也可以使用模拟电路方案,设计显示电路时注意按照国标显示,并有相应的手动校正电路。其中运用到了许多基本知识,如:电路理论中电阻电路的分析、模拟电子线路中运算放大器、比较器、功率放大器等知识,数字电子线路中开关特性及数字信号等知识,传感器技术中的光电传感器原理及应用、测量电路等部分知识。

仪器仪表电路课程设计总结--温度测控电路

仪器仪表电路课程设计总结 温度测控电路 摘要:温度是一个与人们生活和生产密切相关的重要物理量。温度的测量和控制技术应用十分广泛。在工农业生产和科学研究中,经常需要对某一系统的温度进行测量,并能自动的控制、调节该系统的温度。本设计要求设计一个温度测控电路系统。 本设计采用的温度传感器是LM35温度传感器,LM35温度传感器是利用两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,当导体A和B 之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流。测试电路是通过电压比较放大电路来实现温度都的检测,控制电路是通过两个电压比较电路来实现对两个继电器的控制。温度传感器检查温度并将输出给转换和放大电路,放大后的信号分别送给两路已设定好阈值的比较电路,当室温大于等于报警值时,警报灯亮。利用温度传感器把系统的温度通过A\D转换电路将电信号转换成数字信号,将其显示出来。同时电压信号通过电压比较器与输入电压比较决定输出是高电平或是低电平,进而控制下一个电路单元的工作状态。报警电路中,当温达到允许最高温度,此时发光二极管点亮实现报警。 关键词:温度传感器;控制;报警;LM35;AD转换 一、设计要求: ⑴被测温度和控制温度均可数字显示; ⑵在保证测量温度准确的前提下,尽可能提高测量精度;

⑶控制温度连续可调; ⑷温度超过额定值时,产生声、光报警信号。 二、系统总体方案 2.1 对温度进行测量与显示 将温度的转换成电量,然后采用电子电路实现题目要求。可采用温度传感器,将温度变化转换成相应的电信号,并通过放大、滤波后送A/D转换器变成数字信号,然后进行译码显示。 2.2温度显示部分 ,报警温度采用转换开关控制,可分别显示系统温度、控制温度对应值V REF 对应值V 。 max 2.3 报警部分 设定被控温度对应的最大允许值V max,当系统实际温度达到此对应值V max时,发生报警信号。 三、各部分功能模块设计 3.1温度传感器LM35 LM35是电压输出型集成温度传感器, LM35集成温度传感器是利用一个热电

仪器仪表电路课设报告

目录 第一章绪论 (2) 1.1概论 (2) 1.2课设任务 (2) 第二章方案论证及选择 (3) 第三章单元电路设计 (6) 3.1放大电路设计 (6) 3.2相敏检波电路设计 (6) 3.3低通滤波器设计 (7) 3.4直流放大器设计 (8) 第四章电路仿真(部分) (9) 5.1开关式相敏检波电路仿真 (9) 5.2低通滤波器仿真 (9) 5.3总电路功能结果仿真 (10) 第五章元器件清单 (11) 第六章小结 (13) 参考文献

第一章绪论 1.1概论 测控技术自古以来就是人类生活和生产的重要组成部分。最初的测控尝试都是来自于生产生活的需要,对时间的测控要求使人类有了日晷这一原始的时钟,对空间的测控要求使人类有了点线面的认识。现代社会对测控的要求当然不会停留在这些初级阶段,随着科技的发展,测控技术进入了全新的时代。 自从迅猛发展的计算机技术及微电子技术渗透到测控和仪器仪表技术领域,便使该领域的面貌不断更新。相继出现的智能仪器、总线仪器和虚拟仪器等微机化仪器,都无一例外地利用计算机的软件和硬件优势,从而既增加了测量功能,又提高了技术性能。由于信号被采集变换成数字形式后,更多的分析和处理工作都由计算机来完成,故很自然使人们不再去关注仪器与计算机之间的界限。近年来,新型微处理器的速度不断提高,采用流水线、RISC结构和cachE等先进技术,又极大提高了计算机的数值处理能力和速度。在数据采集方面,数据采集卡、仪器放大器、数字信号处理芯片等技术的不断升级和更新,也有效地加快了数据采集的速率和效率。与计算机技术紧密结合,已是当今仪器与测控技术发展的主潮流。对微机化仪器作一具体分析后,不难见,配以相应软件和硬件的计算机将能够完成许多仪器、仪表的功能,实质上相当于一台多功能的通用测量仪器。测控技术与仪器专业是信息科学技术的源头,是光学、精密机械、电子、电力、自动控制、信号处理、计算机与信息技术多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。它的涉及面广,小到生产过程自动控制,大到火箭卫星的发射及监控。由于对自动控制及精度的严格要求,测控技术与仪器成为不可或缺的专业。 1.2课设任务 测控系统由传感器、电路和执行机构组成。电路时测控系统中最为灵活的部分。可以通过改变电路,达到获得不同信号的目的。此次课设任务就是着重于此。具体任务为:某差动变压器传感器用于测量位移,当所测位移在0 —±20mm范围时(铁芯由中间平衡位置往上为正,往下为负),其输出的信号为正弦信号0—40mVP-P,要求将信号处理为与位移对应的0--±2V直流信号。

控制仪表课程设计说明书

控制仪表课程设计 说明书

摘要 煤气炉是工业生产中常见的加热设备,广泛应用于冶金、机械、建材、化工等行业,其温度控制系统常见的控制技术有PID 控制、模糊控制技术等,但由于煤气炉是一个时变的、大滞后的被控对象,且升温具有单向性,很难建立精确的数学模型。而PID 控制因其成熟、容易实现、并具有可消除稳态误差的优点,基本能够满足系统性能要求。 KMM可编程程序调节器是一种多输入/输出、多功能、多用途的数学式控制仪表。它与模拟式调节器相比,具有与模拟仪表兼容,运算,控制及通信功能丰富、通用性强、可靠性高,使用维护方便等优点,用KMM进行系统设计,只要根据控制流程图进行组态即可,经过各种运算模块的不同组态能够实现多种控制功能,如平、PID控制、前馈控制等,非常简便。用它进行控制,P、I、D参数调整方便,数字显示直观,适合于小规模生产装置的控制、显示和操作,也能够经过通信接口挂到数据通道同集散控制系统连接起来,实现中、大规模的分散控制、集中监视、操作和管理。 一总体方案设计 煤气炉是工业生产的重要装置之一,它的任务是经过煤气的燃烧,产生一个理想的温度,以供生产、生活之用。在产品的工艺加工过程中,温度对产品质量的影响很大,温度检测和控制很

重要。基于常见的单回路控制系统结构简单但控制精度较低的实际,本设计提出了基于KMM可编程控制器的串级控制系统。1、串级控制系统 1.1 串级控制系统的基本概念 串级控制系统采用两套检测变送器和两个调节器,前一个调节器的输出作为后一个调节器的设定,后一个调节器的输出送往调节阀。 前一个调节器称为主调节器,它所检测和控制的变量称主变量(主被控参数),即工艺控制指标;后一个调节器称为副调节器,它所检测和控制的变量称副变量(副被控参数),是为了稳定主变量而引入的辅助变量。 整个系统包括两个控制回路,主回路和副回路。副回路由副变量检测变送、副调节器、调节阀和副过程构成;主回路由主变量检测变送、主调节器、副调节器、调节阀、副过程和主过程构成。 一次扰动:作用在主被控过程上的,而不包括在副回路范围内的扰动。二次扰动:作用在副被控过程上的,即包括在副回路范围内的扰动。 主参数(主变量):串级控制系统中起主导作用的那个被调节参数称为主参数。 副参数(副变量):其给定值随主调节器的输出而变化,能提前反应主信号数字变化的中间参数称为副参数。

测控电路课程设计温度测控电路

燕山大学 测控电路课程设计说明书题目温度测控电路 学院(系):电气工程学院 年级专业: XX医疗仪器X班 学号: XXXXXXXXXXXX 学生姓名: XXX 指导教师: XX 教师职称: XX

燕山大学课程设计(论文)任务书 院(系):电气工程学院基层教学单位:电子实验中心 20xx年7月 2日

燕山大学课程设计评审意见表

目录 第1章引言 (2) 1.1温度测量系统的简介 (2) 第2章温度测量仪的电路设计 (3) 2.1 温度测量仪总体框图 (3)

2.2 AD590集成温度传感器 (4) 2.3 K—℃变换器 (6) 2.4 放大器 (7) 2.5 比较器 (8) 2.6 报警电路设计 (9) 2.7 电路原理图 (10) 第3章仿真与制作 (11) 3.1 电路的仿真 (11) 3.2 仿真结果及其分析 (12) 第4章课程设计总结 (13) 附录元件清单 (14) 参考文献 (15) 第1章引言 1.1温度测量系统的简介 生活中有很多需要温度测量的地方比如热水器、电冰箱等温度测量系统就是必不可少的。它包括了温度传感器、放大器、 比较器、电阻、模拟电路实验箱、发光二极管、蜂鸣器等等。其中温度传感器是一个热敏电阻,它通过感知温度的变化来改变电路中电流的大小,并影

响电路中二极管和蜂鸣器中所通过的电流,使其产生变化。而后通过multisim 软件仿真的实现来使二极管发光以及使蜂鸣器报警,从而来实现温度预警。 温度的测量是生产生活中时常需要的工作,进入21世纪后,温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器测温系统等高科技的方向迅速发展。 Multisim是加拿大图像交互技术公司(Interactive Image Technoligics 简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。 第2章温度测量仪的电路设计 2.1 温度测量仪总体框图 使用温度测量仪,首先经过AD590集成温度传感器的作用,使外界温度转换为电流用表示。因为上述为绝对温度K和电流之间的转换关系,而在设

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