中国计量学院检测技术课程设计报告

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中国计量学院检测技术课程设计报告

温度检测系统(数字式温度传感器)姓名:

学号:班级:指导老师:

李运堂组员姓名:

李楠林玲潘玲淋戴瑶翔日期:

全文结束》》年6月6日

1、简介本文主要介绍了一个基于ATmega16单片机的测温系统,详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对单片机的扩展,传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,绘制了系统总体框图,并对主要元件进行了介绍。该系统可以方便的实现实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与ATmega16结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景,适用于现代社会的发展要求。

2、课题的任务和要求检测技术课程设计是《机械工程测试技术》和《检测技术》课程后续的集中实践环节,是对常见非电量物理量的检测方法与手段、模拟和数字电子技术、单片机技术

及数据采集等知识的综合训练和实践。其主要目的在于训练学生将理论知识和实践结合的应用能力和动手能力,加深对非电量信号传感采集、传输、处理、显示等测试技术核心内容的理解和掌握,通过实践形成测试系统的整体观念,理解测量的精度、误差、标定、抗干扰等概念。

课程设计基本要求是可选对温度、速度、位移、振动、力矩、压力、感应信号等其中之一或几种量的组合进行测量,构建一完整的测量系统,具备信号的测量、转换、显示和处理等功能;设计中应考虑测量过程中的干扰、误差、标定等问题及相关处理方法。课程设计验收的内容:焊接完成开发板一套,PCB 图,下位机程序,上位机程序,课程设计报告图,下位机程序,上位机程序,课程设计报告(每人一份,同一小组报告内容可相同)。

3、方案设计

3、1 功能描述本温度自动报警系统主要有以下功能:① 实时采集温度信号并显示② 单片机对温度信号能够实时监控③ 能够设置报警温度上下限④ 能够自动实现鸣叫报警

3、2 系统组成本温度自动报警系统主要由四部分组成:主控模块,采集模块,显示模块和报警模块。其中:主控模块实现巡回监视温度信号的功能,采集模块实现温度信号的采集,显示模块实现温度值和报警点的显示,报警模块实现报警的功能。系统

框图如下所示:主控模块显示模块报警模块采集模

块键盘模块

3、3 芯片选择

3、3、1 主控模块主控模块采用ATMEL公司生产的

ATmega16。ATmega16是一个低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含4K的可反复擦写的FLASH只读存储器和128 BYTES的随机存取数据存储器,40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口。ATmega16可以按照常规方法进行编程,也可以在线编程。器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,其将通用的微处理器和Flash存储器结合在一起,特别是可反复擦写的Flash存储器可有效地降低开发成本。内置功能强大的微型计算机的ATmega16提供了高性价比的解决方案。

3、3、2 采集模块采集模块采用DALLAS 半导体公司生产的数字化温度传感器DS18B20。DS1820是世界上第一片支持 "一线总线"接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点,使用户可轻松地组建传感器网络,为测量系统的构建引入全新概念。

DS18B20也支持"一线总线"接口,测量温度范围为-55~125度,在-10~85度范围内, 精度为0、5度。现场温度直接以"一线总线"的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的

现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同,新的产品支持3V~5V的电压范围,使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜,体积更小。DS18B20内部结构主要由四部分组成:64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。其管脚排列如下: DQ为数字信号输入/输出端;GND为电源地;VDD为外接供电电源输入端(在寄生电源接线方式时接地)。可选更小的封装方式,更宽的电压适用范围。DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率,分辨率设定及用户设定的报警温度存储在EEPROM中,掉电后依然保存。

3、3、3键盘模块键盘模块用于设置温度的报警上下限。键盘模块采用独立按键方式。分别由单片机的三个接口驱动。三个按键分别代表不同作用。按键1用于状态切换(温度监控和上下限设定界面切换),按键2用于上下限设定时的增,按键3用于上下限设定时的减。考虑到系统要求并不高,所以采用独立键盘,简单实用,降低了软件的要求,并且硬件电路复杂度也降低,安全可靠。

3、3、4 显示模块显示模块采用5110液晶屏。LPH7366 是NOKIA 公司生产的可用于其51

10、6150,6100 等系列移动电话的液晶显示模块,国内厂家也生产有类似的兼容产品。该产品除应用于移动电话外,也可广

泛应用于各类便携式设备的显示系统。与其它类型的产品相比,该模块具有以下特点:

1、84x48 的点阵LCD,可以显示4 行汉字。

2、采用串行接口与主处理器进行通信,接口信号线数量大幅度减少,包括电源和地在内的信号线仅有9 条。支持多种串行通信协议(如AVR 单片机的SPI、MCS51 的串口模式0等),传输速率高达4Mbps,可全速写入显示数据,无等待时间。

3、可通过导电胶连接模块与印制版,而不用连接电缆,用模块上的金属钩可将模块固定到印制板上,因而非常便于安装和更换。

4、 LCD 控制器/驱动器芯片已绑定到LCD 晶片上,模块的体积很小。

5、采用低电压供电,正常显示时的工作电流在200μA 以下,且具有掉电模式。

3、3、5 报警模块当液晶屏幕显示“!”时,即为报警4 硬件电路设计

4、1 主控模块单片机ATmega16是该模块也是整个电路的核心器件。实现巡回监视温度信号。当温度超过给定的门限值时出现报警信号(液晶显示器显示当前温度值和报警点,判断液晶屏幕是否显示“!”的报警信号)。其电路图如下:

4、2 采集模块采集模块主要由温度传感器DS18B20实现温度信号的采集及A/D转换,可以将检测到的温度直接显示在数码管上。其电路图如下:

4、3键盘模块键盘模块用于设置温度的报警上下限。键盘模块采用独立按键方式。分别由单片机的三个接口驱动。三个按键

分别代表不同作用。按键1用于状态切换(温度监控和上下限设

定界面切换),按键2用于上下限设定时的增,按键3用于上下

限设定时的减。考虑到系统要求并不高,所以采用独立键盘,简

单实用,降低了软件的要求,并且硬件电路复杂度也降低。其电

路图如下:

4、4显示模块和报警模块采用5110液晶屏,其模块如下:5 软件设计流程系统程序主要包括主程序,读出温度子程序,温度转换命令子程序,计算温度子程序,显示数据刷新子程序,按键

扫描处理子程序等。

5、1主程序流程图主程序的主要功能是负责温度的实时显示、读出并处理DS18B20的测量的当前温度值,温度测量每1s进行一次。这样可以在一秒之内测量一次被测温度,其程序流程见

3、1所示。初始化读取温度SET键是否按下读出温度值温度计算处理显示数据刷新发温度转换开始命令NY调用显示子程序设置报警温度图

3、1 主程序流程图

5、2读出温度子程序读出温度子程序的主要功能是读出RAM 中的9字节,在读出时需进行CRC校验,校验有错时不进行温度数据的改写。其程序流程图如图

3、2示。

5、3温度转换命令子程序温度转换命令子程序主要是发温度转换开始命令,当采用12位分辨率时转换时间约为750ms,在本程序设计中采用1s显示程序延时法等待转换的完成。温度转换命令子程序流程图如上图,图

3、3所示。Y发DS18B20复位命令发跳过ROM命令发读取温度命令读取操作,CRC校验9字节完?CRC校验正?确?移入温度暂存器结束NNY发DS18B20复位命令发跳过ROM命令发温度转换开始命令结束图

3、3 温度转换流程图图

3、2 读温度流程图

5、4 计算温度子程序计算温度子程序将RAM中读取值进行BCD码的转换运算,并进行温度值正负的判定,其程序流程图如图

3、4所示。

5、5 显示数据刷新子程序显示数据刷新子程序主要是对分离后的温度显示数据进行刷新操作,当标志位为1时将符号显示位移入第一位。程序流程图如图

3、5。

开始温度零下?温度值取补码置“1”标志计算小数位温度BCD 值计算整数位温度BCD值结束置“0”标志NY温度数据移入显示寄存器分离显示温度NY标志位为1?Y最高位显示“

99、9℃2)、温度传感器采用DS18B20,根据所选用的传感器,设计合理的测温电路。3)、3位数码显示,实时显示当前温度值。4)、键盘设置温度上、下限报警值,当温度到达设定值,蜂鸣器鸣叫报警。5)、记录历史最高温和最低温度6)、7)、7、上位机制作

7、1 LabVIEW软件LabVIEW是一种程序开发环境,由美国国家仪器(NI)公司研制开发,类似于C和BASIC开发环境,但是LabVIEW与其他计算机语言的显著区别是:其他计算机语言都是采用基于文本的语言产生代码,而LabVIEW使用的是图形化编辑语言G编写程序,产生的程序是框图的形式。L abVIEW软件是NI设计平台的核心,也是开发测量或控制系统的理想选择。L abVIEW 开发环境集成了工程师和科学家快速构建各种应用所需的所有工具,旨在帮助工程师和科学家解决问题、提高生产力和不断创新。与 C 和BASIC 一样,LabVIEW也是通用的编程系统,有一个完成任何编程任务的庞大函数库。LabVIEW的函数库包括数据采集、GPI

B、串口控制、数据分析、数据显示及数据存储,等等。LabVIEW也有传统的程序调试工具,如设置断点、以动画方式显示数据及其子程序(子VI)的结果、单步执行等等,便于程序的调

试。L abVIEW是一种用图标代替文本行创建应用程序的图形化编程语言。传统文本编程语言根据语句和指令的先后顺序决定程序执行顺序,而 LabVIEW 则采用数据流编程方式,程序框图中节点之间的数据流向决定了VI及函数的执行顺序。VI指虚拟仪器,是LabVIEW 的程序模块。LabVIEW提供很多外观与传统仪器(如示波器、万用表)类似的控件,可用来方便地创建用户界面。用户界面在 LabVIEW 中被称为前面板。使用图标和连线,可以通过编程对前面板上的对象进行控制。这就是图形化源代码,又称G代码。LabVIEW 的图形化源代码在某种程度上类似于流程图,因此又被称作程序框图代码。

7、2基于labview的温度检测系统上位机设计主要由一个while循环、一个条件结构、VISA配置串口、VISA写入、VISA读取和VISA关闭等控件组成。上位机监控界面程序框图如下图图所示。

8、课程设计体会二周的课程设计结束了,在这次的课程设计中不仅检验了我所学习的知识,并且在软件反复地调试过程中,对自己编程的技能有了很大的提高。同时也培养了我如何去把握一件事情,如何去做一件事情,又如何完成一件事情。在设计过程中,与同学分工设计,和同学们相互探讨,相互学习,相互监督。学会了合作,学会了运筹帷幄,学会了宽容,学会了理解,也学会了做人与处世。课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练,着是我们迈向社会,从事职业工作前一个必不少

的过程。”千里之行始于足下”,通过这次课程设计,我深深体会到这句千古名言的真正含义、我今天认真的进行课程设计,学会脚踏实地迈开这一步,就是为明天能稳健地在社会大潮中奔跑打下坚实的基础。同时感谢对我帮助过的同学们,谢谢你们对我的帮助和支持,让我感受到同学的友谊。

9、附录

检测技术及仪表课程设计报告

第一章绪论 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十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) f f f f f f m Rδ λ λ ρ 1 = = c w c c R R R U 2 1 /1+ + = f f w f f f R R R R R U 2 2 1 1 /1+ + + + = f c f c R R R R 2 2 1 1 ,= = c f f f U U R R 1 1 2 1 - = + q T T R R R R U b f s f f w c f /) ( /1 ,1 2 1 - = + + + =

电子设计大赛综合测评题课程设计解析

郑州轻工业学院 电子技术课程设计> @ 题目: 2015年电赛测评试题 姓名:王苗龙 专业班级:电信13-01 学号: 0134 ~ 院(系):电子信息工程学院 指导教师:曹卫锋谢泽会

完成时间: 2015年10月 29日 郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目 2015年电子设计大赛综合测评试题 ~ 专业电信工程13-1 学号 0134 姓名王苗龙 主要内容、基本要求、主要参考资料等: 主要内容 1.阅读相关科技文献。 2.学习电子制图软件的使用。 3.学会整理和总结设计文档报告。 4.学习如何查找器件手册及相关参数。 技术要求 ~ 1、使用555时基电路产生频率20kHz-50kHz连续可调,输出电压幅度为1V的方波Ⅰ; 2、使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调,输出电压幅度为1V的方波Ⅱ; 3、使用数字电路74LS74,产生频率5kHz-10kHz连续可调,输出电压幅度峰峰值为3V的三角波; 4、产生输出频率为20kHz-30kHz连续可调,输出电压幅度峰峰值为3V的正弦波Ⅰ; 5、产生输出频率为250kHz,输出电压幅度峰峰值为8V的正弦波Ⅱ;方波、三角波和正弦波的波形应无明显失真(使用示波器测量时)。频率误差不大于5%;通带内输出电压幅度峰峰值误差不大于5%。 主要参考资料 1.何小艇,电子系统设计,浙江大学出版社,2010年8月 . 2.姚福安,电子电路设计与实践,山东科学技术出版社,2001年10月 3.王澄非,电路与数字逻辑设计实践,东南大学出版社,1999年10月 4.李银华,电子线路设计指导,北京航空航天大学出版社,2005年6月 5.康华光,电子技术基础,高教出版社,2006年1月 完成期限: 2015年10月30日 指导教师签章:

检测技术课程设计

检测技术课程设计 一、课程设计的目的 综合应用已修课程所学知识,完成被测信号的提取、转换、处理的一次综合性设计实践。它的作用如下: 获得工程师基本训练,培养学生综合运用所学理论和技术知识,解决工程实际问题的能力。 (1)提高学生查阅科技文献资料能力。 (2)开发学生的主观能动性与创造性。 (3)加深学生对课程内容的理解,拓展所学知识面。 (4)使学生初步建立正确的设计思想。掌握系统的设计方法和设计步骤。 二、课程设计时间 检测技术课程设计为1周。 三、课程设计的任务 以任务书的形式给出。 任务书的主要内容有: (1)给予的对象; (2)设计题目; (3)设计要求; (4)撰写的设计报告要求; (5)时间安排。 设计报告内容包括:目录,设计题目,前言,设计方案与设计工艺流程,各部分设计原理,设计计算及说明,器件、仪器设备的选择,设计图纸,参考文献,附录。设计图用专用计算机软件绘制,打印。 四、课程设计报告的一般格式 课程设计报告包括封面、目录、绪论、主体部分、结尾部分。 1、绪论 主要说明设计的目的、设计的任务和要求等。 2、主体部分 (1)总体设计方案的设计

(2)软硬件电路的设计 (3)设计结果(实验数据等) (4)参考文献 2、结束语 阐述本次设计的收获与体会,课题进一步完善的建议与意见。致谢等。如有附录可放在结尾处。

设计题目一电机自动监控系统设计 一、电机控制系统描述 电机作为一种拖动动力设备,在机床加工、运输、电力等领域有着广泛的应用。为了保证电机系统的正常运行,需要通过检测控制装置对它进行监控。重点监控的参数是电机 A、B、C三相线圈的温度、电机轴的径向振动振幅、电机轴的转速。 二、控制要求 上图为电机供电主电路。三相电经过空气开关KQ、交流接触器Z、热继电器PT,加到电机上,当接触器常开触点接通时,电机得电,运转。可以通过控制接触器线圈的方式控制接触器主常开触点的通断。正常接触器线圈得电,接触器主常开触点接通,异常接触器线圈断电,接触器主常开触点断开。 常规电机控制电路如图。 START STOP

测控专业综合实验报告

湖南科技大学测控技术与仪器专业专业综合实验报告 姓名 学号 成绩 湖南科技大学机电工程学院 二0—三年 ^一月 ^一日目录 一、液压泵站综合控制实验 3 (一)实验目的 3 (二)实验内容 3 二、液压实验台PLC控制实验 4 (一)实验目的 4 (二)实验内容 4 —振动测试与故障诊断综合实验( 一) 一)实验目的 5 二)实验内容 5 四.振动测试与故障诊断综合实验(二)(一)实验目的 6 (二)实验内容 6 五.基于虚拟仪器的自动控制原理综合实验(一)实验目的7 (二)实验内容7 六.基于虚拟仪器的传感器综合实验8 (一)实验目的8 (二)实验内容8 七.地震仪器综合设计9 (一)实验目的9 (二)实验内容9 八.电法仪器综合设计10 (一)实验目的10 (二)实验内容10 九、实验心得11 一、液压泵站综合控制实验 (一)实验目的 了解液压控制的装置,熟悉PLC编程,并且了解 置的原理并且用于实践生活中去。(二)实验内容 此实验是液压的测量实验用PLC处理器控制来实现,液压PLC综合控制实验室是我公 司根据高校机电一体化对气、电、液控制的教学大纲要求,在我公司专利产品YY-18透明 液压传动演示系统的基础上,综合了我公司气动PLC与液压PLC控制实验设备的优点,采 用了开放型综合实验台结构,广泛征求专家教授与老师的意见,经不断创新改进研制而成的。是目前集气动控制技术、液压传动控制技术以及PLC可编程序控制器控制技术于一体 的理想的综合性实验设备。实验时,它们可以相互辅成,交叉控制。可以让学生直观、感性地对比、了解气、电、液各自具有的特点、特色、及优缺点等。 信号采集电路原理设计: (1)前置放大电路要求有阻抗匹配设计(前置放大器采用集成运放OP07、 采用电压负反馈设计、增益为10、50 两档手动设计) (2)主放大器采用级联组合程控放大、增益动态范围为10 至1500 倍之内。 (增益程档位要求有30 至40 梯度之内,具体每档增益值不做具体要求但要求梯度 增益呈线性) (3)主放大器末端输出值(Up-p)设计为5v,如有溢出则在设计说明中明。 PLC控制在工业领域的发展。理解液压装

《自动检测技术及应用》课程设计题

《自动检测技术与应用》课程 课程设计题目参考 (可参考本教材有关章节内容和作业选择和实施)利用铂热电阻测控电烘箱温度 利用热敏电阻测量气体流速(流量) 煤气报警器的设计 酒后驾车测试仪的设计 利用温度传感器控制养鸡场的室内温度 磁电式转速表的设计 向日葵日生长量测量仪的设计 非磁性物体中混杂金属物的检测 多功能警棍的设计 自行车车速及累计公里数的设计 镀锌铁丝流水线“断线故障”报警 利用电容压力传感器测量水井水位 绝缘薄膜厚度测试仪的设计 种子含水量测试仪的设计 车床振动故障诊断 振动式粘度计的设计 超声波在钢材焊缝探伤中的应用 汽车倒车防碰雷达的设计 车库大门遥控开启装置的设计 盲人防撞导路棒的设计 机车轮毂探伤仪的设计 霍尔传感器在磁性材料探测中的应用 霍尔交直流钳型表的设计 工件直径、材质分选系统的设计 安全栅的设计 利用热电偶测控电烘箱温度 利用热力学法对可逆式水泵水轮机进行现场效率试验带材纠偏系统的设计 自来水流量测量仪的设计 手持式风速、风向仪的设计 带材卷取张力测控系统的设计 人体感应式接近开关的设计 水平仪的设计 汽车雨刷自动开关的设计 水龙头(或冲便器)自控电路的设计 冲床手指保护系统的设计 带材宽度在线检测系统的设计 路灯光控开关的设计 光电式转速表的设计

热释电红外防盗报警器的设计 车厢香烟烟雾自动排气装置的设计 盲人亮光方向仪的设计 流水线产品计数装箱系统的设计 光电式脉搏、血液粘度测试仪的设计 纸张白度的测量仪的设计 酒店大堂机器人迎宾小姐的测控电路设计 宾馆玻璃旋转门的自动起停、安全保护系统的设计 电子式自来水表的设计 模具的数字化逆向制造 人体身高和体重测量装置的设计 普通车床改造为专门用于车削螺栓的简易数控车床设计热电偶抗干扰放大器的设计 两线制仪表的电路设计 虚拟仪器在汽车试验中的应用 智能楼宇中的地下停车场监控系统的设计 小区围墙周边警界系统的设计 小区防盗系统的设计 酒店客房火灾报警系统的设计 酒店客房房门开启系统的设计 无害化蔬菜生产大棚的测控系统设计 学生食堂全自动煮饭机的测控电路设计

课程设计报告-车牌识别系统的设计

车牌识别系统的设计 一、摘要: 随这图形图像技术的发展,现在的车牌识别技术准确率越来越高,识别速度越来越快。无论何种形式的车牌识别系统,它们都是由触发、图像采集、图像识别模块、辅助光源和通信模块组成的。车牌识别系统涉及光学、电器、电子控制、数字图像处理、计算视觉、人工智能等多项技术。触发模块负责在车辆到达合适位置时,给出触发信号,控制抓拍。辅助光源提供辅助照明,保证系统在不同的光照条件下都能拍摄到高质量的图像。图像预处理程序对抓拍的图像进行处理,去除噪声,并进行参数调整。然后通过车牌定位、字符识别,最后将识别结果输出。 二、设计目的和意义: 设计目的: 1、让学生巩固理论课上所学的知识,理论联系实践。 2、锻炼学生的动手能力,激发学生的研究潜能,提高学生的协作精神。 设计意义: 车牌定位系统的目的在于正确获取整个图像中车牌的区域,并识别出车牌号。通过设计实现车牌识别系统,能够提高学生分析问题和解决问题的能力,还能培养一定的科研能力。 三、设计原理: 牌照自动识别是一项利用车辆的动态视频或静态图像进行牌照号码、牌照颜色自动识别的模式识别技术。其硬件基础一般包括触发设备、摄像设备、照明设备、图像采集设备、识别车牌号码的处理机等,其软件核心包括车牌定位算法、车牌字符分割算法和光学字符识别算法等。某些牌照识别系统还具有通过视频图像判断车辆驶入视野的功能称之为视频车辆检测。一个完整的牌照识别系统应包括车辆检测、图像采集、牌照识别等几部分。当车辆检测部分检测到车辆到达时触发图像采集单元,采集当前的视频图像。牌照识别单元对图像进行处理,定位出牌照位置,再将牌照中的字符分割出来进行识别,然后组成牌照号码输出。 四、详细设计步骤:

2017年电子技术课程设计题

信息学院 2017年电子技术课程设计题 1 音频小信号功率放大电路设计(A) 设计并制作音频小信号功率放大电路。具体要求如下: (1)放大倍数A V≥1000;(20分) (2)通频带100Hz~10KHz;(20分) (3)放大电路的输入电阻R I≥1MΩ; (5分) (4)在负载电阻为8Ω的情况下,输出功率≥2W;(30分) (5)功率放大电路效率大于50%;(5分) (6)输出信号无明显失真。(20分) 说明:设计方案和器件根据题目要求自行选择,但要求在通用器件范围内。不能选用集成音频功放。 测试条件:技术指标在输入正弦波信号峰值Vp=10mV的条件进行测试(输入电阻通过设计方案预以保证),设计报告中应有含有详细的测试数据说明设计结果。 评分标准: (1)提供1000倍的电压增益,得满分;电压增益小于800倍,扣5分;电压增益小于500倍,不得分; (2)上限频率大于10kHz,得10分;上限频率5~10kHz,得5分;上限频率<5kHz,不得分;下限频率满足要求,得10分;下限频率100~500Hz,扣5分,下限频率>500Hz,不得分;(3)输出功率≥2W,得满分;1W≤输出功率≤2W,得20分;500mW≤输出功率≤1W, 得10分; 输出功率≤500mw,不得分。 (4) 设计效率大于50%,得满分,小于50%不得分。 (5) 输出信号无明显失真, 得满分,否则不得分。 参考元器件: NE5532/TL082, LM324/TL084,,S8050/S8550,2N3904/2N3906,1N4148/1N4001~7,TIP41/42中功率三极管或2N3055/MJ2955大功率三极管等。 主要测试设备:直流电源,信号源,示波器和8Ω功率电阻。 2 数控直流电源的设计(B) 设计一线性输出电压可调的直流电源。电源有电压增(UP)和电压减(DOWN)两个键,按UP键时电压步进增加,按DOWN键时电压步进减小。具体要求如下:(1)输出电压5~12V,步进为1V;(40分) (2)输出电压误差最大±0.1V;(40分) (3)输出电流不小于1A;(5分) 测试条件:分别测试输出为5V、6V、7V、。。。、12V的输出电压。输出电流通过设计预以保证。 评分标准:[注:满分为95分] (1)输出电压5~12V,步进1V,得满分,否则不得分; (2) 输出电压误差≤±0.1V,得满分;±0.1V≤输出电压误差≤±0.2V,扣10分;±0.2V≤输出电压误差≤±0.3V,扣20分;输出电压误差≥±0.5V,不得分。 发挥部分:用LED或数码管显示电压设定值; 参考元器件:74LS193,74HC138,三极管S8050/S8550/CD406/CD4051/AD7501/AD7503,LM317,CD4511等。 3 数控直流稳压电源设计(A)

测试技术课程设计

《测试技术基础课程设计》 题目高度计的设计 时间 班级 姓名 学号 指导教师 2016年6月17日

前言 随着科学技术的迅猛发展,非物理量的测试与控制技术,已越来越广泛地应用于航天、航空、交通运输、冶金、机械制造、石化、轻工、技术监督与测试等技术领域,而且也正逐步引入人们的日常生活中去。传感器技术是实现测试与自动控制的重要环节。在测试系统中,被作为一次仪表定位,其主要特征是能准确传递和检测出某一形态的信息,并将其转换成另一形态的信息。 传感器是指那些对被测对象的某一确定的信息具有感受(或响应)与检出功能,并使之按照一定规律转换成与之对应的可输出信号的元器件或装置。其中电阻应变式传感器是被广泛用于电子秤和各种新型机构的测力装置,其精度和范围度是根据需要来选定的。因此,应根据测量对象的要求,恰当地选择精度和范围度是至关重要的。但无论何种条件、场合使用的传感器,均要求其性能稳定,数据可靠,经久耐用。 本次课程设计的是压力传感器中的高度计。微型硅压阻式传感器、单片机、A/D转换、精密参考电压、显示驱动模块、串口通信模块、电源模块等几部分组成了它的硬件结构。高度计的软件结构由初始化子程序,采样数据处理,A/D转换子程序,压力补偿子程序,数据处理子程序,高度计算子程序,通信子程序,显示子程序等部分组成。 2 / 12 高度计根据压阻式压力传感器原理,因为所测压力大小P与传感器输出电压U有函数关系,可以由电压U计算出压力P。由于传感器的零位和灵敏度会随温度漂移,所以还需要修正,根据一定温度修正后压力P与电压U的关系式,可以由所测电压U计算出实际压力P。

目录 1、课程设计目的和要求----------------------------------------------------4 2、课程设计任务----------------------------------------------------------5 3、系统的设计------------------------------------------------------------6 3.1、气压高度计设计的理论基础---------------------------------------------6 3.2、高度计的硬件设计-----------------------------------------------------6 3.2.1 、单片机 ---------------------------------------------------------7 3.2.2、压阻式传感器-----------------------------------------------------7 3.2.3、 ADC芯片---------------------------------------------------------7 3.2.4、显示通信电路----------------------------------------------------7 3.2.5、电源与抗干扰设计------------------------------------------------7 3.3、高度计的软件设计----------------------------------------------------8 4、误差分析---------------------------------------------------------------10 5 、体会------------------------------------------------------------------11 参考资料-----------------------------------------------------------------12

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。

电子技术课程设计题目

电子技术课程设计 一、课程设计目的: 1.电子技术课程设计是机电专业学生一个重要实践环节,主要让学生通过自己设计并制作一个实用电子产品,巩固加深并运用在“模拟电子技术”课程中所学的理论知识; 2.经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、答辩等,加强在电子技术方面解决实际问题的能力,基本掌握常用模拟电子线路的一般设计方法、设计步骤和设计工具,提高模拟电子线路的设计、制作、调试和测试能力; 3.课程设计是为理论联系实际,培养学生动手能力,提高和培养创新能力,通过熟悉并学会选用电子元器件,为后续课程的学习、毕业设计、毕业后从事生产和科研工作打下基础。 二、课程设计收获: 1.学习电路的基本设计方法;加深对课堂知识的理解和应用。 2.完成指定的设计任务,理论联系实际,实现书本知识到工程实践的过渡; 3.学会设计报告的撰写方法。 三、课程设计教学方式: 以学生独立设计为主,教师指导为辅。 四、课程设计一般方法 1. 淡化分立电路设计,强调集成电路的应用 一个实用的电子系统通常是由多个单元电路组成的,在进行电子系统设计时,既要考虑总体电路的设计,同时还要考虑各个单元电路的选择、设计以及它们之间的相互连接。由于各种通用、专用的模拟、数字集成电路的出现,所以实现一个电子系统时,根据电子系统框图,多数情况下只有少量的电子电路的参数计算,更多的是系统框图中各部分电子电路要正确采用集成电路芯片来实现。

2. 电子系统内容步骤: 总体方案框图---单元电路设计与参数计算---电子元件选择---单元电路之间连接---电路搭接调试---电路修改---绘制总体电路---撰写设计报告(课程设计说明书) (1)总体方案框图: 反映设计电路要求,按一定信息流向,由单元电路组成的合理框图。 比如一个函数发生器电路的框图: (2)单元电路设计与参数计算---电子元件选择: ●基本模拟单元电路有:稳压电源电路,信号放大电路,信号产生电路,信号处理电 路(电压比较器,积分电路,微分电路,滤波电路等),集成功放电路等。 ●基本数字单元电路有:脉冲波形产生与整形电路(包括振荡器,单稳态触发器,施 密特触发器),编码器,译码器,数据选择器,数据比较器,计数器,寄存器,存储器等。

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

检测技术课程设计资料

课程设计报告 物位检测学院 学科专业 姓名学号 指导教师 起止周次 提交日期

关键词:物位测量仪,原理,应用 简介:物位测量仪表按所使用的物理原理可分为直读式物位仪表、差压式物位仪表(包括压力式)、浮力式物位仪表、电测式(电阻式,电容式与电感式)物位仪表、超声式物位仪表、核辐射式物位仪表等。直读式物位仪表。从测量机构上可直接读出液位,玻璃管(或玻璃板)液位计就是利用连通器原理,用旁通玻璃管(或玻璃板)读数。根据测量要求,有透光式和反射式等型式。 浮力式物位仪表,利用液面上的浮子或沉浸在液体中浮筒(也称沉筒)受到浮力作用而工作。这类仪表分为两种:一种是在测量过程中浮力维持不变,如浮球液位计、浮标液位计,工作时浮标随液面高低变化,通过杠杆或钢丝绳等机构将浮标位移传递出去,再经电位器、数码盘等转换为模拟或数字信号;另一种是在测量过程中浮力发生变化,如浮筒式液位计,液位改变时浮筒在液体内浸没的程度不同,所受的浮力也不同,将浮力的变化量转换成差动变压器铁芯的位移,就可输出相应的电信号,供指示、记录、报警和调节之用,也可远距离传送。 在工业生产过程中测量液位、固体颗粒和粉粒位,以及液-液、液-固相界面位置的仪表。一般测量液体液面位置的称为液位计,测量固体、粉料位置的称为料位计,测量液-液、液固相界面位置的称为相界面计。在工业生产过程中广泛应用物位测量仪表,测量锅炉水位的液位计就是一例。发电厂大容量锅炉水位是十分重要的工艺参数,水位过高、过低都会引起严重安全事故,因此要求准确地测量和控制锅炉水位。水塔的水位、油罐的油液位、煤仓的煤块堆积高度、化工生产的反应塔溶液液位等,都需要采用物位测量仪表测量。

电力电子技术课程设计要求及题目

一、课程设计说明书应包括以下内容: 1、中文摘要; 2、绪论(内容介绍; 3、工作原理(理论分析; 4、整体方案设计,画出系统结构图(系统框图; 5、具体实施,包括:主电路的设计、参数计算、元器件选择、控制电路设计、 驱动电路设计等; 6、仿真模型的搭建,给出不同条件下的结果并进行分析; 7、设计说明书10~15页,要求手写,仿真或实验结果图可打印然后粘到说明书中; 8、A3图纸一张(硬件电路图,Protel、CAD等软件。 9、仿真软件为Matlab/Simulink; 10、做仿真的要给出所有仿真模型,并说明搭建过程及原理,给出仿真结果,进行分析并得出结论。 二、上交材料 1、设计说明书,1张A3图纸; 2、截止日期:2017-07-14(周五,具体时间与相应老师联系; 3、负责老师:电气14-3,李一丹老师,153******** 电气14-4,王玉萍老师,136******** 电气14-10,郑爽老师,188********

电气14-11,李雯老师,159******** 电气14-12,吕雄飞老师,139******** 注意:3~4人一组,每组不得超过4人。不许雷同。 1.升压斩波电路的设计(除常规要求外,应实现仿真设计指标:直流输入电压24V; 输出电压54V; 输出电流5A; 工作频率100KHz; 最大输出纹波电压0.2V。 2.降压斩波电路的设计(除常规要求外,应实现仿真设计指标:直流输入电压36V; 输出电压12V; 输出电流3A; 工作频率100KHz; 最大输出纹波电压0.05V。 3.DC/AC变换器的设计(除常规要求外,应实现仿真设计指标:输入电压:12V直流电压; 输出交流220V; 单相;

测控系统综合课程设计教学大纲

《测控系统综合课程设计》教学大纲 课程编码: 060251008 学时/学分:2周/4学分 一、大纲使用说明 本大纲根据测控技术与仪器专业2017版教学计划制定 (一)适用专业:测控技术与仪器专业 (二)课程设计性质:必修课 (三)主要先修课程和后续课程: 1、先修课程:matlab、计算机过程控制技术、网络化测控系统、微机原理及应用、过程控制系统与仪表。 2、后续课程:毕业设计 (四)适用教学计划版本:2017版教学计划 二、课程设计目的及基本要求 1.进一步培养学生网络化设计的思想,加深对网络化测控系统要素和控制结构的理解。 2.针对网络化测控系统的重点和难点内容进行训练,培养学生独立完成有一定工作量的程序设计任务和系统设计任务。 3.培养学生掌握组态王等编程语言的编程技巧及上机调试程序的方法。 4.培养学生掌握控制系统中的PID算法。 5、培养学生团队合作意识和较强的人际交往能力。 课程设计一人一题,4人为一组的方式进行,分工与任务要求明确,设计题目结合现有的实验设备,着重锻炼学生的应用能力和动手能力,通过系统装置联机调试,最后完成课程设计报告。 三、课程设计内容及安排 1、课程设计内容 本次课程设计利用组态和VB软件进行温度控制系统软件设计,可采用调压控制或占空比控制两种方式,结合P、PI、PD、PID控制算法,共为学生提供多个题目选择,4名同学为1组结合现有的实验设备,自拟课设题目(需经老师核准),根据自己设计题目要求,分析系统的特点和系统特性,在实验室依据设计方案进行系统硬件电路连接,通过不同的软件编程及控制方式,可实现无线平台、监控计算机和实验对象的联机运行及控制,达到预期对温度的控制目的。每组大题目可参考如下。 题目1:基于VB的调压PI温度控制系统 设计内容:基于无线通信实验平台、电加热炉等硬件,电炉被控对象的加热采用调压控制模式,利用VB编程语言及控制算法实现此系统的方案、界面、数据采集和温度控制等的设计。 题目2:基于VB的占空比PD温度控制系统设计 设计内容:基于无线通信实验平台、电加热炉等硬件,电炉被控对象的加热采用占空比控制模式,利用VB编程语言及控制算法实现此系统的方案、界面、数据采集和温度控制等的设计。 题目3:基于组态王的调压PID温度控制系统设计 设计内容:基于无线通信实验平台、电加热炉等硬件,电炉被控对象的加热采用调压控制模式,利用组态王编程语言及控制算法实现此系统的方案、界面、数据采集和温度控制等的设计。 同组4个子题目可参看如下: (1)控制系统仿真 针对平台电热炉的被控对象,根据同组同学采用飞升曲线法建立的对象模型(一阶惯性加滞

自动化测试课程设计

目录 一、前言(课设目的及内容) (1) 1.1 课设目的 (1) 1.2 课设内容 (1) 二、测试计划及测试需求 (2) 2.1 测试原理分析 (2) 2.2 测试思想设计 (2) 2.3 测试计划设计 (3) 2.4 测试环境搭建 (4) 三、测试用例的设计 (5) 3.1 登陆测试用例设计 (5) 3.2 订票测试用例设计 (8) 四、测试过程 (9) 4.1 登陆测试过程 (9) 4.2 订票测试过程 (10) 五、测试结果分析 (16) 5.1 测试结果 (16) 5.2 测试结果分析 (20) 六、课设小结及心得体会 (23) 七、参考文献 (24)

一、前言(课设目的及内容) 1.1 课设目的 (1) 使学生能掌握网站功能测试的基本思路和方法,学会使用自动化测试工具QTP进行功能测试; (2) 培养学生分析、解决问题的能力; (3) 提高学生的科技论文写作能力。 1.2 课设内容 (1) 对默认环境和条件(要求详细记录环境条件)下,构造正确的输入进行正常功能需求的测试,使用常见的检查点测试,并将输入进行参数化; (2) 测试系统在异常环境下的功能需求变化,并对测试的结果进行分析和汇总; (3) 相应驱动的编写; (4) 在基本要求达到后,可对被测系统进行探索性测试。

二、测试计划及测试需求 2.1 测试原理分析 QTP主要采用的是使用GUI模拟人的操作。它在模拟人的操作时会记录操作的对象及所做的操作和顺序,然后在回放时按记录顺序操作这些对象。而在这个模拟的过程中,最重要的莫过于界面对象(控件)的识别。 首先,QTP会通过“用户名输入框”这个名字到对象库的对象名中查找; 然后通过找到的对象名,找到对象名映射的属性包; 接着QTP就会通过这个属性包来匹配页面上的控件的属性,如果在页面上找到一个唯一与此属性包匹配的控件,那QTP就会认为此控件为要找的控件; 最后QTP根据“WebEdit”来确定控件的类型,并调用QTP对于此类控件内置的操作方法“Set”把“**值”赋予了控件。 至于其他控件的识别和操作,基本原理和上面一样。 2.2 测试思想设计 根据测试原理的分析以及QTP测试的基本步骤可以设计如图2.2.1的测试思想流程图。该流程图使用Microsoft Visio 2003绘制。

最新昆明理工大学检测技术(光纤传感器)课程设计

精品文档 课程设计报告 光纤传感器原理、结构线路及其应用 学院: 信息工程与自动化 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 陈焰 2014年12月25日

目录 摘要 (1) 1. 光纤传感器概述 (1) 1.1光纤传感器研究背景 (1) 1.2研究的目的及意义 (2) 2. 原理 (3) 2.1光导纤维导光的基本原理 (3) 2.1.1 斯乃尔定理(Snell's Law) (3) 2.1.2 光纤结构 (4) 2.1.3 光纤导光原理及数值孔径NA (5) 2.2光纤传感器结构原理 (6) 2.3光纤传感器的分类 (7) 2.3.1 根据光纤在传感器中的作用 (8) 2.3.2 根据光受被测对象的调制形式 (9) 3. 光纤传感器的应用 (10) 3.1温度的检测 (10) 3.1.1 遮光式光纤温度计 (10) 3.1.2 透射型半导体光纤温度传感器 (11) 3.2压力的检测 (12) 3.2.1 采用弹性元件的光纤压力传感器 (12) 3.2.2 光弹性式光纤压力传感器 (14) 3.3液位的检测 (16) 3.3.1 球面光纤液位传感器 (16) 3.3.2 斜端面光纤液位传感器 (17) 3.3.3 单光纤液位传感器 (18) 3.4流量、流速的检测 (19) 3.4.1 光纤涡街流量计 (19) 3.4.2 光纤多普勒流速计 (20) 总结 (21) 参考文献: (22)

摘要 光纤传感器(FOS Fiber Optical Sensor)是20世纪70年代中期发展起来的一种基于光导纤维的新型传感器。它是光纤和光通信技术迅速发展的产物,它与以电为基础的传感器有本质区别。光纤传感器用光作为敏感信息的载体,用光纤作为传递敏感信息的媒质。因此,它同时具有光纤及光学测量的特点。近年来,传感器朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区或者对人有害的地区,如核辐射区),起到人的耳目作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。 关键词:光纤传感器测量结构原理应用 1. 光纤传感器概述 1.1 光纤传感器研究背景 近年来,传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能;绝缘、无感应的电气性能;耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区),或者对人有害的地区(如核辐射区),起到人的耳目的作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。 光纤光栅是利用光纤材料的光敏性,外界入射光子和纤芯内锗离子相互作用引起的折射率永久性变化,在纤芯内形成空间相位光栅,其作用的实质是在纤芯内形成,利用空间相位光栅的布拉格散射的波长特性,一个窄带的,投射或反射,滤光器或反射镜。 1978年加拿大通信研究中心的K O Hill及其合作者首次从接错光纤中观察到了光子诱导光栅。Hill的早期光纤是采用488nm可见光波长的氛离子激光器,通过增加或延长注入光纤芯中的光辐照时间而在纤芯中形成了光栅。后来Meltz 等人利用高强度紫外光源所形成的干涉条纹对光纤进行侧面横向曝光在该光纤芯中产生折射率调制或相位光栅。1989年第一支布拉格诺振波长位于通信波段的光纤光栅研制成功。 光纤传感就是将被测量的变化转化为光纤中传输光参数(如光强、波长、相位以及偏振态)的变化,通过测量光纤的输出光来确定被测量的大小。光纤传感技术在国际上是七十年代后期迅速发展起来的新技术。而光纤传感器就是随光纤通

电力电子技术课程设计范例

电力电子技术课程设计 题目:直流降压斩波电路的设计 专业:电气自动化 班级: 14电气 姓名:周方舟 学号: 指导教师:喻丽丽

目录 一设计要求与方案 (4) 二设计原理分析 (4) 2.1总体结构分分析 (4) 2.2直流电源设计 (5) 2.3主电路工作原理 (6) 2.4触发电路设计 (10) 2.5过压过流保护原理与设计 (15) 三仿真分析与调试 (17) 3.1 Matlab仿真图 (17) 3.2仿真结果 (18) 3.3 仿真实验结论 (24) 元器件列表 (24) 设计心得 (25) 参考文献 (25) 致 (26) 一.设计要求与方案 供电方案有两种选择。一,线性直流电源。线性电源(Linear power supply)是先将交流电经过变压器降低电压幅值,再经过整流电路整流后,得到脉冲直流电,后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压,必须经过稳压电源进行稳压。线性电源体积重量大,很难实现小型化、损耗大、效率低、输出与输入之间有公共端,不易实现隔离,只能降压,不能升压。二,升压斩波电路。由脉宽调制芯片TL494为控制器构成BOOST原理的,实现升压型DC-DC变换器,输出电压的可调整与稳压控制的开关源是借助晶体管的开/关实现的。因此选择方案二。 设计要求:设计要输出电压Uo=220V可调的DC/DC变换器,这里为升压斩波电路。由于这些电路中都需要直流电源,所以这部分由以前所学模拟电路知识可以由整流器解决。MOSFET的通断用PWM控制,用PWM方式来控制MOSFET的通断需要使用脉宽调制器TL494来产生PWM控制信号。

测控技术与仪器专业培养方案 .doc

测控技术与仪器专业培养方案 一、培养目标 本专业培养在仪器科学与技术领域掌握扎实的基础理论和系统的专业知识,具备面向先进制造领域中的精密测量、设备监测等测试技术与仪器研发能力,富有社会责任感,具有国际视野、领军素养和竞争力的高层次人才,以满足该领域科学研究、工程应用、技术开发及组织管理等方面的需求。 二、毕业要求 本专业毕业生应具备以下知识、能力和素质: 1、工程知识:具有较扎实的自然科学及工程基础和专业知识,能够将相关知识结合实际需求,分析解决仪器科学与技术领域中的设计、开发和应用工作所面临的问题。 2、问题分析:具有运用相关知识对先进制造领域中的精密测量、设备监测等复杂工程问题进行识别和分析的能力,并能利用文献资料加以研究分析。 3、设计/开发解决方案:能够综合运用光、机、电的专业知识进行面向先进制造领域中的精密测量、设备监测等测控技术及仪器的设计与开发,并体现创新思想。 4、研究:能够采用科学方法对测控技术与仪器研发中的问题进行研究,综合应用不同研究手段得到合理有效的结论。 5、使用现代工具:能够应用恰当有效的技术、方法和专用工具,解决仪器科学及技术领域工程问题。 6、工程与社会:能够理解工程与社会的相互作用关系,能合理分析和评价测控技术及仪器的设计、制造和应用对社会的影响。 7、环境和可持续发展:能够按照环境和社会可持续发展理念来研究测控技术及仪器。 8、职业规范:具有人文社会科学素养、社会责任感和良好的职业素养。 9、个人和团队:能够在团队中承担个体、团队成员以及负责人的角色,具备引领型人才素养。 10、沟通:能够与专业领域同行及社会公众进行沟通,并能够在跨文化背景下进行交流。 11、项目管理:理解并掌握工程管理原理与经济决策方法,并能在本专业相关技术系统开发所涉及的学科领域中应用上述知识。 12、终身学习:具有不断学习和适应发展的能力,能及时了解本专业的最新理论、

自动检测技术实验一

东南大学自动化学院 实验报告课程名称:检测技术 第1 次实验

实验名称:实验一、三、五、八、九 院(系):自动化专业:自动化 :学号: 实验室:实验组别: 同组人员:实验时间:2013 年11月16日 评定成绩:审阅教师: 实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一、基本原理 电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应。 描述电阻应变效应的关系式为:ΔR/R=Kε式中:ΔR/R 为电阻丝电阻相对变化,K 为应变灵敏系数,ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化。 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它反映被测部位受力状态的变化。电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。单臂电桥输出电压Uo1= EKε/4。 二、实验器材及连线 主机箱(±4V、±15V、电压表)、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。

图2-1 应变式传感器安装示意图 图2-2 应变传感器实验模板、接线示意图图2-3 单臂电桥工作原理图 三、实验步骤 1、根据图2-3 工作原理图、图2-2 接线示意图安装接线。 2、放大器输出调零 将实验模板上放大器的两输入端口引线暂时脱开,再用导线将两输入端短接(Vi=0);调节放大器的增益电位器RW3 大约到中间位置(先逆时针旋到底,再顺时针旋转2 圈);将主机箱电压表的量程切换开关打到2V 档,合上主机箱电源开关;调节实验模板放大器的调零电位器RW4,使电压表显示为零。 3、电桥调零

拆去放大器输入端口的短接线,将暂时脱开的引线复原。调节实验模板上的桥路平衡电位器RW1,使电压表显示为零。 4、应变片单臂电桥实验 在应变传感器的托盘上放置一只砝码,读取数显表数值,依次增加砝码和读取相应的数显表值,直到200g(或500 g)砝码加完。实验结果填入表2-1,画出实验曲线。 表2-1 重量(g) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 电压(mv) 15.2 30.5 45.9 61.5 77.0 92.4 108.0 132.8 148.3 163.9 拟合方程为:0.834 4.1933 U W =?- 重量20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

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