传感器课设布料厚度测量装置的设计
传感器课设布料厚度测
量装置的设计
Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022
目录
第1章摘要 (4)
第2基本原理 (4)
第3章参数设计及运算 (5)
结构设计 (5)
电容设计与计算 (7)
第4章误差分析 (9)
第5章结论 (9)
第6章心得体会 (9)
参考文献 (10)
第一章摘要
在这个信息化高速发展的时代，传感器作为一种最经典的微控制器，传感器技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域，已经成为一种比较成熟的技术，作为仪表专业的学生，我们学习了传感器，就应该把它熟练应用到生活之中来。本文将介绍一种基于传感器控制的布料厚度测量装置。电容传感器是电子技术中的三大类无源
元件（电阻，电容，电感）之一，利用电容器的原理，将非电量转化为电容量，进而实现非电量到电量的转换。本次课程设计主要讲解电容式传感器的使用中的一部分，通过变介电常数式电容传感器实现对布料厚度的测量。布料厚度测量是基于变介电常数电容传感器的一种精密测量，它可以实现简单的厚度测量，根据电容电路的特性分析可以知道所测布料的厚度。电容式传感器不但广泛应用于位移、振动、角度、加速度等机械量的精密测量而且还逐步地扩大应用于压力、差压、液面、料面、成分含量等方面的测量。根据
δ
εεS r o =C 可以把电容传感器分为极距变化型电容传感器、面积变化型电容传感器、介质变化型电容传感器。根据实际不同的需求，可以利用不同的电路来实现所需要的功能。介质变化型电容传感器可进行非接触测量。布料厚度测量是基于变介电常数电容传感器的一种精密测量，它可以实现简单的厚度测量，根据电容电路的特性分析可以知道所测布料的厚度。
第二章 基本原理
传感器是将能够感受到的及规定的被测量按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成，其中敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量（输入量）的部分；转换元件是指传感器中能将敏感元件感受的或响应的被探测量转换成
适于传输和测量的电信号的部分。电容传感器是将被测非电量的变化转换成电容量变化的一种传感器。实际上，它本身（或和被测物）就是一个具有可变参数的电容器。在大多数场合，电容器由两平行极板以及中间的电介质组成，当不考虑边缘效应时，其电容量为
式中，C ：两极板间的电容（F ）；
0ε：真空介电常数，为×10-12（F/m ），空气的介电常数与真空近似；
r ε：极板之间介质的相对介电常数；
s ：极板的有效面积（m2）；
d ：两极板间距（m ）。
公式为：
r
o d d -a S
C εε+=
式中:S ——测量电容的极板面积；
a ——测量电容的极板间距离；
d ——插入电容的测量棉布的厚度；
o ε——真空介电常数， o ε=1-12-m 10F ?；
r ε——棉布的相对介电常数；
布料厚度测量是基于变介电常数电容传感器的一种精密测量，它可以实现简单的厚度测量，根据电容电路的特性分析可以知道所测布料的厚度。布料厚度改变则d变换，随之电容变化，电压变化。本次课设宗旨就是找到d变化与电压变化之间的关系。然后我们最后会用图表的形式将这种关系表现出来，
第3章参数设计及运算
结构设计
所需元件清单：1）信号发生器（1V交流电源，频率100HZ）
2）仪用放大器OPAMP一个
3）电容一个
4）自制电容一个
5）数字万用表一个0-10V
6）开关一个
7）布料：棉布（含化纤）
表（）各种布料介电常数测试数据表
信号发生器：信号发生器是一种能提供各种频率、波形和输出电平电信号，常用作测试的信号源或激励源的设备。利用信号发生器可以后的测量电路所需要的100HZ 、1V 的电压。
运算放大器：可以对电信号进行运算，一般具有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的放大器。利用放大器可以对电信号进行放大
电容式传感器是以各种类型的电容器作为传感元件，通过电容传感元件，将被测物理量的变化转换为物理量的变化。因此电容式传感器的基本工作原理可以用图1-1所示的平板电容器来说明。当忽略边缘效应时，平板电容器的电容为
δ
εεδεS S C O r == （1-1）
式中：S ——极板面积；
δ——极板间距离；
o ε——真空介电常数， o ε=1-12-m 10F ?；
r ε——相对介电常数；
ε——电容极板间介质的介电常数。
当极板面积S 、极板间间距δ保持不变，而插入相对介电常数为r ε的介质，此时构成的电容传感器为变介电常数电容传感器，保持介
电常数不变而改变介质的厚度，如下图所示。
r
o d d -a S
C εε+= （1-2）
式中:S ——测量电容的极板面积；
a ——测量电容的极板间距离；
d ——插入电容的测量纸张的厚度；
o ε——真空介电常数， o ε=1-12-m 10F ?；
r ε——纸张的相对介电常数；
电容设计与计算
自制电容参数:
极板面积92cm ，极板间距近似a=8.85mm ，网上查询资料得棉布的相对介电常数r ε=，棉布厚度 d=0~2mm 。
改变C2的阻值来得到电压的变化，当布料厚度d=0时：
r
o d d -a S
C εε+==
])11([1E 2C 1C U 0d a S E C r
-+??-=?-=εε=
当布料厚度
d=时：
r
o d d -a S
C εε+==
])11([1E 2C 1C U 0d a S E C r
-+??-=?-=εε=
运用同样的算法可得到其余36组数据，所得数据如下表：
将数据统计后得到如下d 变化与u 的关系：
根据上面的表（3-1），我们用Matlab 绘制了厚度d 与电压u 的关系图线如下：
图3-8 厚度d 与电压u 的仿真图
由表3-1及图3-8可知布料厚度d 与输出电压u 呈线性关系
由公式（）和（）得： 1
-c 1-s d r r 0r r 0εαεεεε-=
U E ）（ （）
即：U
d
.
13
3443
.8-
907
（）
由公式知厚度d与输出电压u的理论值也为线性关系。
第四章误差分析
误差分析：由于没有进行实际电路操作，故没有办法进行误差分
析。
不过下面我们可以采用这些来消除误差：
1、消除和减少边缘效应（设计带保护环的电容传感器）；
2、提高设计结构的绝缘性能；
3、消除和减少寄生电容的影响
①增加传感器的原始电容值；
②集成化；
③运算放大器法；
④采用“驱动电缆”技术。
第五章结论
课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，经过两周的课程设计，锻炼了我运用课本基础理论基础与解决实际问题相结合的能力，锻炼了我的动手操作能力，使我对课本的基础知识有了更深一步的了解，也使我熟悉了visio软件和multisim软件的使用，使我以后
可以利用此软件模拟课本自己不懂的电路，为以后的学习打下了基础。
第六章心得体会
这次课程设计是我们专业课程知识综合应用的实践训练，经过一周的课程设计，它不仅是巩固了之前所学的知识，加深了对学过的知识的印象，锻炼了我运用课本基础理论基础与解决实际问题相结合的能力，锻炼了我的动手操作能力，使我对课本的基础知识有了更深一步的了解，也使我熟悉了Multisim软件和visio软件的使用，使我以后可以利用此软件模拟课本自己不懂的电路，为以后的学习打下了基础。在完成课程设计过程中，每一处都凝聚了老师和同学对我的帮助，所有成果都是大家共同努力的成果。总之这次课程设计让我的收获很大！
参考文献
1. 吕泉. 现代传感器原理及应用清华大学出版社 2006
2. 赵燕传感器原理及应用北京大学出版社
3. 吕俊芳传感器接口与检测仪器电路国防工业出版社 2009
工程测量课程设计报告书
工程测量课程设计
桥梁平面控制网设计 1.概述 以矿大北门的桥为原型，假定北门河流宽1.4km,现准备修建一条跨河大桥，桥梁轴线位置自定，控制点自选。 桥梁平面控制网分两级布设。首级控制网主要控制桥的轴线；为了满足施工中放样每个桥墩的需要，在首级控制网下要加设一定的差点或插网，构成第二级控制。由于放样墩台的精度要求较髙，故第二级控制网的精度应不低于首级网。 2.桥轴线长度精度与桥梁墩台定位精度的确定 （1）桥轴线长度精度 设计该大桥钢梁长度为100m,而由5个20m长的节间所组成。《铁路钢桥制造规 则》规定：怯=土炉时如=±2.12加丿节间拼装孔距误差为土 0.5mm；每一下鬥对刖jig.的倂衣阮左川 （一般取2 mm）对n节间拼装的一跨或一联甫人厂=+、/”人#装误差L和支座安装容许误差（7mm）长）.Ar/ = ±J+ 5, = 土/込厂+ 每跨（联）钢梁安装后的容许误差为：对于钢板梁及短跨（W64m）简支钢桁梁、钢筋混凝土梁与预应力混凝土梁等. 长度拼装误差按规取为:±L/5000 每跨（联）钢梁安装后的容许误差为：±8. 3mm 有14跨，则全长极限误差为：±31. lmm 取1/2极限误差为中误差，则全桥轴线长的相对中误差为:md/D=AD/2D=l/90032 由此，便可根据《测规》的“控制测边网的等级和精度”的规定来选择施测的测边网 桥梁墩台中心放样的精度要求 桥墩中心位置偏移，将为架设造成困难，而且会使墩上的支座位置偏移，改变桥墩的应力，影响墩台的使用寿命和行车安全。因此，建立控制网不但要保证桥轴线长度有必要的精度，而且要保证墩台中心定位的精度。 工程上对放样桥墩的位置要：钢梁墩台中心在桥轴线方向的位置中误差不应大于1. 5cm?2. 0cm。 根据"控制点误差对放样点位不发生显著影响”的原则，当要求控制网点误差影响仅占总误差的1/10时，对控制网的精度要求分析如下： 设M为放样后所得点位的总误差；
传感器测量系统的课程设计 太原理工大学现代科技
模拟电子技术课程实验报告 专业班级： 学号： 姓名： 指导教师：
基本摘要及要求： 设计一个放大器系统，当传感器电阻值变化±1%时，放大电 路能够产生±6的输出电压。要求偏差为0时输出为0，偏差为1%时输出为6V，偏差为-1%时输出为-6V，误差不超过±2%。 一、电路结构及原理说明： 该电路由四部分组成：基准电压源电路、测量电桥电路、放大电路。 电路框图如下所示： 基准电压源测量电桥放大电路 1．基准电压源：为测量电桥提供一定精度要求的7.0V基准电压，采用5.6V稳压管与同相比例运算电路结合实现。 2．测量电桥电路：当电桥的所有阻值都相同时，输出电压为零。当有一电阻发生变化时将会有电压输出。此电路可以等效为传感器测量电路，测取的温度变化量并将其转化成电压变化。 3.放大电路： 放大电路用于将测温桥输出的微小电压变化（ΔV）放大，使其满足性能要求。放大电路采用两个同相电压跟随器（作为输入缓冲器）与两级放大器组成，其中第一级放大器为差动放大器，第二级放大器为可以方便调节的反相比例运算电路。 二、测量电路和参数计算
1、基准电源电路 基准源输出电压为V+=7V ，稳压管电压为5.6V ，取稳压管的稳定电流为1~1.2mA 。 根据基准源电路有 Vz RJ RJ Vo )1 2 1(1+ = 25.16 .50 .7)121(1==+=RJ RJ Vz Vo 得到： 25.01 2 =RJ RJ 选RJ2=10k Ω，可得RJ1=40k Ω。 由于 JF JF F R R Vz Vo I 6 .50.7-=-= R11 R21 R22 R31 R32 R41 R42 vo vi1 vi2 . . . VS RJ1 RJ2 RJ3 RJ4 RJF DJ1 Vz V+ . . . . R1 R3 R4 R2(1+δ|) Vo . . . . . . . .
工程测量课程设计报告
课程编号：SJ000350 2016年6 月3 日至2016 年6 月10 日 课程性质：必修 工程测量学课程设计报告 --建筑场地施工控制网的建立及建筑物放样方案设计 学 院： _____________ 矿业工程学院 _______________ 专 业： _______________ 测绘工程 _________________ 地 点： 太原理工大学虎峪校区 _____________________ 班 级： ______________ 测绘1301班 _______________ 姓 名： __________________________________________ 学 号： __________________________________________ 指导教师： _______________________________________
、工程概况 (1) 1.1 工程任务 (1) 1.2 工程的地理位置 (1) 1.3 工程简介 (1) 1.4 已有的测绘成果 (1) 二、............................................................. 体育馆施工控制网的建立 2 2.1 概述 (2) 2.1.1 建筑施工控制网的特点 (2) 2.1.2 施工控制网的精度 (2) 2.2 平面控制方案 (4) 2.2.1 点位布置方案 (4) 2.2.2 控制网网形简介、网形选择，控制网布设方案及示意图 (4) 2.3高程控制方案 (5) 2.3.1 点位布置方案 (6) 2.3.2 控制网布设方案及示意图 (6) 三、体育馆施工放样方案 7 3.1施工放样方法 (7) 3.2体育馆施工放样方案设计 (7) 3.3实施步骤及应注意的事项 (9) 3.4方案评价 (10) 四、............................................................................... 总结 10
模拟电子课程设计课设传感器测量系统
模拟电子技术课程设计任务书 姓名：院（系）：信息系 专业：班级： 课程设计题目：传感器测量系统的设计 课程设计要求：设计一个放大器系统，当电阻值变化±1%时，放大电路能够产生±6V的输出电压。要求偏差为0时输出为0，偏差为1%时输出为6V，偏差为-1%时输出为-1V，误差不超过±2%。 设计任务总述：对设计题目进行分析，根据设计的要求先确定基准电压源：为测量电桥提供一定精度要求的7.0V基准电压，然后修改电路，进行参数计算.，测量当电阻值变化±1%时，放大电路能够产生±6V的输出电压；要求偏差为0时输出为0，偏差为1%时输出为6V，偏差为-1%时输出为-6V，误差不超过±2%；最后电路仿真实验。 工作计划及安排： 熟悉课题要求，查找相关资料；甄选资料的相关内容，初步确定设计方案；寻找参考电路,修改电路，进行参数计算.调试（仿真），如不成功，返回第2步整理数据; 撰写课程设计报告。 成绩 指导教师签字___________________ 年月日
摘要： 设计一个放大器系统，当电阻值变化±2%时，放大电路能 够产生±8V 的输出电压。要求偏差为0时输出为0，偏差为2%时输出为8V ，偏差为-2%时输出为-8V ，误差不超过±5%。 一、电路结构及原理说明： 该电路由四部分组成：基准电压源电路、测量电桥电路、放大电路、电平转移电路。 电路框图如下所示： 1．基准电压源：为测量电桥提供一定精度要求的7.5V 基准电压，采用5.6V 稳压管与同相比例运算电路结合实现。 2．测量电桥电路：当电桥的所有阻值都相同时，输出电压为零。当有一电阻发生变化时将会有电压输出。此电路可以等效为传感器测量电路，测取的温度变化量并将其转化成电压变化。 3.放大电路： 放大电路用于将测温桥输出的微小电压变化（ΔV ）放大，使其满足性能要求。放大电路采用两个同相电压跟随器（作为输入缓冲器）与两级放大器组成，其中第一级放大器为差动放大器，第二级放大器为可以方便调节的反相比例运算电路。 4.电平转移电路： 二、测量电路和参数计算 基准电压源 测量电桥 放大电路 电平转移电路
工程测量课程设计报告
工程测量课程设计报告 在工程建设的设计、施工和管理各阶段中进行测量工作的理论、方法和技术,称为“工程测量”。以下是XX收集的工程测量课程设计报告，欢迎查看！ 《建筑工程测量》课程是建筑工程技术专业课程中的一门突出能力的专业技术核心课程，本课程是理论与实践紧密融合的课程，其内容以工程测量项目实施，和职业工作需要为导向；以学生“测量技术”能力的培养为目标；以分部分项工程测量项目为载体，以实训为手段，贯彻理论与实践一体化。实现培养从事一线施工的高技能应用型人才的教学目标。 知识目标 学生需掌握建筑工程测量的基本概念和误差分析方法；掌握水准仪、经纬仪、全站仪、GPS等常规测量仪器的使用方法，了解仪器的检验及校正；掌握建筑工程测量项目的施测方法与注意事项。 能力目标 使学生掌握建筑工程测量的基本概念和基本理论，具备熟练操作测量仪器和仪器检验及校正的能力；具备测量成果计算与误差分析的能力；针对具体的工程测量项目，学生能独立提出合理的测量任务设计方案和组织实施具体测量工作。
素质目标 在学生测量实践能力培养的同时贯彻相关职业道德和行业规范，使学生形成严谨的工作作风、爱岗敬业的工作态度、自觉学习的良好习惯，并着力培养学生团队意识、创新意识、动手能力、分析解决问题能力、收集处理信息能力等，从而达到掌握和遵守建筑工程测量基本技能和相应的法规、规范，形成依法执业的职业素养。 本课程理论教学应以教师为主导，教师应做好设计者、组织者、引导者和咨询者，由于本课程实践性强，理论与实践结合问题尤为重要，教师应以实际项目为导向，采用任务驱动的教学方法实现教-学-做一体化。 实践课应紧扣测量岗位标准组织实施，在实施过程中采取任务分配
工程测量课程设计概论
工程测量学课程设计报告 学院：资源学院 专业：测绘工程 班级：测绘xxxx 姓名：xxxx 学号： 1105xxxx 2014年6月23日至 2014年6月30日
(一) 课程设计介绍 1、课程设计的目的 课程设计是课程学习后的一个学术性实践环节，将采取理论联系实际的方法,针对具体的工程项目进行设计，从而加深学生对工程测量学基本理论的理解，着重培养学生分析问题和解决问题的能力，是对课程理论的综合和补充，对加深课程理论的理解和应用具有重要意义。 2、课程设计的任务： （1）课程设计安排在本课程学习结束之后的进行。 （2）通过课程设计，培养学生运用本课程基本理论知识和技能，分析和解决课 程范围内的实际工程问题的能力，加深对课程理论的理解与应用。 （3）在指导老师的指导下，要求每个学生独立完成本课程设计的全部内容。 3、课程设计的基本要求 工程测量学课程设计要求每一个学生必须遵守课程设计的具体项目的要求，独立完成设计内容，并按时上交设计报告。在学习知识、培养能力的过程中，树立严谨、求实、勤奋、进取的良好学风。课程设计前学生应认真复习教材有关内容和《工程测量学》课程设计大纲与课程设计指导书，务必弄清基本概念和本次课程设计的目的、要求及应注意的事项，以保证按质、按量、按时完成设计任务。
(二) 支漳河区段工程测量设计方案设计 1、工程概况 1.1 地理概况 测区为邯市南湖公园附近的支漳河河段，支漳河位于邯郸县东部，其最近点，在县政府驻地南偏东一公里处。测区位于东经114°17′～114°21′、北纬36°41′～36°44′。支漳河于1957年开挖，因原系漳河支流故道，故称支漳河。河水自西南流向东北，上连南湖，贯穿东湖，下接广府湿地；河道自然弯曲，河岸两旁花草盈盈，意境优雅。支漳河市内段从南湖至规划中的东湖全长为１４．９公里，占地面积６０００亩。“支漳河治理工程主要对该段河道进行清淤疏浚、堤防加固、梯级拦蓄。”支漳河综合治理工程现已开工建设，届时将成为我市城市内最大最美的生态景观河流。测区位置如图1-1
电压测量装置课程设计
1、 电压测量装置原理及结构图 如图1-1是一个电压测量装置，也是一个反馈控制装置。1 e 是待测量电压，2e 是指示的电压测量值。如果2e 不同于1e ，就产生误差电压12e e e =-，经调制、放大后，驱动两相伺服电动机运转，并带动测量指针移动，直至21e e =。这时指针指示的电压值即是待测量的电压值。 系统由于比较电路、机械调制器、放大器、两相伺服电动机及指针结构组成。首先，考虑负载效应应分别列写各元部件的运动方程并在零初始条件下进行拉什变换,于是有 比较电路 12()()()E s E s E s =- 调制器 ()()U s E s = 放大器 ()()a A U s K E s = 两相伺服电动机 ()m m s M C s s M Ω=-Θ+ ()s M a M C U s = 2()()m m m m m M J s f s s s =Θ+Θ 式中，m M 是电动机转矩；s M 是电动机堵转转矩；()a U s 是控制电压；()m s Θ是电动机角位移；m J 和m f 分别是折算到电动机上的总转动惯量及总粘性摩擦系数。 绳轮传动机构 ()()m L s r s =Θ 式中，r 是绳轮半径；L 是指针位移。 测量电位器 21()()E s K L s = 式中，1K 是电位器传递函数。
图1-1电压测量装置系统结构图 2、 电压测量装置的传递函数 根据系统结构图，可求得系统的开环传递函数和闭环传递函数分别 为： 开环传递函数 1(1) A m m K K r K G s T s ???=+C(s)（s ）=R(s) （2-1）闭环传递函数 1 2 1()A m A m K K r K s T s K K r K s φ???=++??? （2-2） 其中，取放大器的开环增益A K =2，两相伺服电动的开环增益m K =10，绳轮半径r 取0.4，测量电位器的开环增益1K =2.5，m T =1 则系统的开环传递函数可写为
电能计量装置设计与现场检查课程设计报告书
电能计量装置设计与现场检查课程设计 目的 :通过对电能计量装置的合理设计与现场检查，可以减少计量差错和用户窃电的可能，对降低供电企业线损，提高经济效益有着重要的作用任务：自行查找有关电能计量装置原理的资料，并查阅其它相关信息，要求分析：电能计量装置的关键元件（流互的型号、接线方式，二次回路连接导线等）的选择与误差分析、对电能计量装置的巡视检查项目及解决措施。 一、计量装置设计 1、计量装置的设置 a) 发电站上网关口计量点一般设在产权分界处，如发电站与电网公司产权分界点在发电站侧的，应在发电站出线侧、发电机升压变高压侧(对三圈变增加中压侧)、启备变高压侧均按贸易结算的要求设置计量点。 b) 局考核所属各供电所供电量的关口点一般设在35kV变电站的主变高压侧;所属各供电所相互间供电量的计量关口点一般设置在产权分界处。 c) 其他贸易结算用计量点，设置在产权分界处。 d)考虑到旁路代供的情况，各关口计量点的旁路也作为关口计量点。 e) 10KV及以上电压供电的用户应配置防窃电高压计量装置，在用电客户配电线路高压计量装置前端T接口装设隔离刀闸，方便外校及处理计量装置的故障。 2、计量方式对于非中性点绝缘系统的关口电能计量装置采用三相四线的计量方式，对于中性点绝缘系统的关口电能计量装置应采用三相三线的计量方式。 3、电能表的配置 a) 同一关口计量点应装设两只相同型号、相同规格、相同等级的电子式多功能电能表，其中一只定义
为主表，一只定义为副表。 b) 安装于局所属变电站电能表应具有供停电时抄表和通信用的辅助电源。 c) 关口计量点应装设能计量正向和反向有功电量以及四象限无功电量的电能表。 d) 电能表的标定电流值应根据电流互感器二次额定电流值进行选择，电能表的标定电流值不得大于电流互感器二次额定电流值。电能表的最大电流值应选择4倍及以上标定电流值。 e) 10kV及以上贸易结算计量点，应配置具有失压报警计时功能的电能表或失压计时仪。 4、互感器的配置 a) 电压互感器选型应满足《电网公司系统主要电气设备选型原则》要求，110kV及以下计量用电压互感器应选用呈容性的电磁式电压互感器。 b) 电压互感器二次应有独立的计量专用绕组。根据需要，宜选用具有四个二次绕组的电压互感器，即:计量绕组、测量绕组、保护绕组和剩余绕组。 c) 电压互感器二次额定容量的选择参考下表选择: TV 二次负荷核算值(VA) 0~10 10~20 20~30 30~50 50~70 70VA以上 TV 额定二次负荷取值(VA) 20 30 50 75 100 按1.5倍取对TV二次负荷处于0~10VA较小值时，考虑到选用过小的额定二次容量，不利于保证电压互感器的产品质量，电压互感器计量绕组的额定负荷宜选择20VA。一般情况下，电压互感器的计量、测量和保护绕组的额定负荷均应不大于50VA，如有充分的证据说明所接的负荷超过此值时，可按实际值确定。 d) 互感器在实际负载下的误差不得大于其基本误差限。 e) 对于非中性点绝缘系统的电压互感器，应采用Y0/y0的连接方式。对于中性点绝缘系统的电压互感器，35kV及以上的应采用Y/y 的连接方式;35kV以下的宜采用V/V的连接方式。 f) 贸易结算用
《工程测量学》课程设计与实习指导书解析
《工程测量学》 课程设计与实习指导书 中国矿业大学环境与测绘学院 测绘与地理信息系
目录 一、设计与实习目的 (1) 二、设计与实习要求 (1) 三、设计与实习主要内容 (1) 1、桥梁施工控制网的建立及桥台、桥墩放样方案设计 (1) 2、线路工程测量 (6) 3、建筑物方格网建立 (9)
、设计与实习目的 巩固和深化课堂教学内容，培养学生实际动手操作能力和分析问题解决问题能力。通过工程测量实习，使学生进一步加强对工程测量内容的理解，掌握工程控制网设计及精度估算、线路工程测量及建筑物控制网建立的方法；根据具体的工程要求，能编写出测量技术方案。 二、设计与实习要求 要求每一个学生必须遵守课程设计与实习的具体项目的要求，独立完成设计内容，并按时上交设计报告。以分组的形式提交实习报告。在学习知识、培养能力的过程中，树立严谨、求实、勤奋、进取的良好学风。课程设计与实习前学生应认真复习教材有关内容和《工程测量学》课程设计与实习大纲及课程设计与实习指导书，务必弄清基本概念和本次课程设计及实习的目的、要求及应注意的事项，以保证按质、按量、按时完成设计与实习任务。 三、设计与实习主要内容 1、桥梁施工控制网的建立及桥台、桥墩放样方案设计 （一）工程概况 如图1所示，某地区大桥位于某条江上,桥梁全长约1000m,桥面总宽18m, 结构形式为（30+5 X 40+30）m普通钢筋混凝土双悬臂加挂梁结构。桥的横断面由8 根变截面T 型梁组成。 （二）已有测绘成果 （1）桥址及周边1：500 地形图； （2）桥两岸有国家二等水准点各两个； （3）桥两岸有国家三角测量控制点各两个（可满足桥梁控制及施工测量要求）。
《测量程序设计课程设计》指导书-2015
测量数据处理程序设计指导书 设计名称：测量数据处理程序设计 计划周数：２周 适用对象：测绘工程专业本科 先修课程：测量学，测量平差基础，大地控制测量，测量程序设计 一、设计目的 测量数据处理程序设计是学生在系统学习完大地控制测量学、测量平差基础、测量程序设计等相关课程之后，为了系统理解控制网平差的整体过程及综合运用科学工具而安排的。通过课程设计主要达到以下几个目的：掌握控制网平差课程设计具体内容、方法和步骤；通过理论联系实际，进一步巩固已学到的专业理论知识，并加深对理论的认识；培养学生对编写代码，上机调试和编写说明书等基本技能；锻炼学生阅读各类编程参考书籍及加以编程运用的能力。 二、设计内容及日程 在VB、 VC软件或matlab科学计算软件的平台上，选择的具体课程设计题目，进行程序设计与实现，共计10个工作日，工作程序如下： 三、设计的组织： 1.设计领导 （１）指导教师：由教研室指派教师、实验员兼任。
职责：全面组织设计大纲的实施，完成分管工作及相关技术指导。 （２）设计队长：学生班长兼任。 职责：协助教师做好本班学生的人员组织工作。 （３）设计组长：每组一人。 职责：组织执行下达的设计任务，安排组内各成员的工作分工。 2.设计分组 学生实习作业组由3～4人组成（含组长一人）。 四、设计内容 在VB、VC或MATLAB 软件平台上，按选择的设计题目进行相关程序开发 1、闭合导线简易平差、附合导线简易平差支导线计算 2、闭合水准网计算、附合水准网简易平差 3、地形图编号（新、旧两种方法） 4、误差椭圆的参数的计算与绘制误差椭圆 5、水准网严密平差 6、高斯正反算计算 7、高斯投影换带计算 8、七参数大地坐标转换（WGS84-bj54坐标转换、WGS84-CGCS2000坐标转换） 9、四参数坐标转换（西安80-bj54坐标转换、CGCS2000-bj54坐标转换、CGCS2000-西安80坐 标转换（平面） 10、大地高转换为正常高的计算 11、工程投影变形超限的处理 12、遥感图像数据处理 13、曲线（曲面）拟合 14、摄影测量空间后方交会 15、****管理信息系统设计与开发 五、上交成果 1) 小组利用vb、vc或matlab编写的软件包一个及测试数据一份 2）小组关于所开发程序设计说明书一份 3) 个人课程设计的心得一份 4）小组答辩PPT一份
工程测量学设计指导书
《工程测量学》设计指导书〈供测绘工程专业使用〉
《工程测量学》课程设计指导书 《工程测量学》是高等学校中测绘工程专业本科生的一门重要专业技术课。根据我院测绘工程专业本科教学计划及该课程教学大纲的要求，学生在完成《工程测量学》理论学习后，必须进行为期一周的课程设计。由于本学科是集理论和实践为一体的学科，理论教学必须与工程实践紧密相结合，因此《工程测量学》课程设计将采取理论联系实际的方法,针对具体的工程项目进行设计，从而加深学生对工程测量学基本理论的理解，着重培养学生分析问题和解决实际工程问题的能力。 《工程测量学》课程设计是一次具体的、生动的、全面的、综合性的技术实践活动，在传授知识、开发智力、培养能力方面，具有更加重要的意义。尤其在培养学生独立工作能力方面，是其它任何教学环节所不能代替的。 一、课程设计班级、时间、地点和指导教师 本次《工程测量学》课程设计班级、时间、地点和指导教师如下：班级：测绘工程2011班，共70人； 时间：本学期的20周（2015年1月12日--1月16日），总计1周； 地点：本次课程设计计划在春晖书院和图书馆进行；
指导教师：为保证课程设计的顺利进行，安排燕志明、张会战、郭义、孙同贺、王翔分别带队指导1、2班，另安排党晓晶辅助指导设计工作。 二、课程设计的目的 《工程测量学》课程设计是该课程理论学习后的一个学术性实践环节，是对课程理论的综合和补充，对加深课程理论的理解和应用具有重要意义。 通过具体的工程项目设计，熟悉工程测量方案编写的要求，独立进行工程测量技术方案和施工方案的设计； 根据《工程测量规范》和相关的施工设计规范设计要求，保证设计的施工控制网和施工测量方案满足精度要求，并力求做到经济合理。 三、课程设计的任务 （1）该课的课程设计安排在理论学习和综合性实习结束之后进行的；时间为一周。 （2）通过课程设计，培养学生运用本课程基本理论知识和技能，分析和解决本课程范围内的实际工程问题的能力，加深对课程理论的理解与应用。 （3）在指导老师的指导下，要求每个学生独立完成本课程设计的全部内容。 四、课程设计任务及要求
基于单片机的直流电压检测系统设计_课程设计说明书
山东建筑大学 课程设计说明书 题目：基于单片机的直流电压检测系统设计课程：单片机原理及应用B课程设计 院（部）：信息与电气工程学院 专业：通信工程 班级：通信111 姓名：张安珍 学号：2011081342 指导教师：张君捧 完成日期：2015年1月
目录 摘要......................................................... I I 正文.. (1) 1 设计目的和要求 (1) 3 设计内容和步骤 (2) 3.1单片机电压测量系统的原理 (2) 3.2 单片机电压测量系统的总体设计 (3) 3.2.1 硬件选择 (4) 3.2.2 软件选择 (4) 3.3 硬件电路的设计 (4) 3.3.1 输入电路模块设计 (4) 3.3.2 LM7805稳压电源电路介绍 (5) 3.3.3 显示模块电路设计 (5) 3.3.4 A/D转换设计 (7) 3.3.5 单片机模块的简介 (9) 3.4系统软件的设计 (12) 3.4.1主程序的设计 (12) 3.4.2 各子程序的设计 (14) 总结与致谢 (16) 参考文献 (17) 附录一系统整体电路图 (18) 附录二 A/D转换电路的程序 (19) 附录三 1602LCD显示模块的程序 (21)
摘要 随着电子科学技术的发展，电子测量成为广大电子工作者必须掌握的手段。对测量的精度和功能的要求也越来越高，而电压的测量甚为突出，因为电压的测量最为普遍。本设计在查阅了大量前人设计的数字电压表的基础上，利用单片机技术结合A/D转换芯片ADC0832构建了一个直流数字电压表。本文首先简要介绍了单片机系统的优势，然后详细介绍了直流数字电压表的设计流程，以及硬件系统和软件系统的设计。 本文介绍了基于89S51单片机的电压测量系统设计，介绍1602LCD液晶的功能和ADC0832的转换原理。该电路设计简单，方便。该设计可以测量0~5V的电压值，并在1602LCD液晶上显示出来。 本系统主要包括三大模块：主程序模块、显示模块、A/D转换模块，绘制点哭原理图与工作流程图，并进行调试，最终设计完成了该系统的硬件电路，在软件编程上，采用了c语言进行编程，开发了显示模块程序，A/D转换程序。 关键词：89S51单片机；1602LCD液晶；ADC0832
#大电流测量仪的课程设计
目录 1、课程设计目的 (2) 2、课程设计内容和要求 (2) 2.1、设计内容 (2) 2.2、设计要求 (2) 3、设计方案 (2) 3.1、设计思路 (2) 3.2、工作原理及硬件框图 (3) 3.3、硬件电路原理图 (4) 3.4、PCB版图设计 (6) 3.5 EWB仿真图形 (8) 4、课程设计总结 (9) 5、参考文献 (10) 一、课程设计目的 1、掌握电子电路的一般设计方法和设计流程； 2、学习使用PROTEL软件绘制电路原理图及印刷板图； 3、掌握使用EWB对所设计的电路进行仿真，通过仿真结果验证设计的正确性。 二、课程设计内容和要求 2.1 设计要求 设计一个大电流测量仪，具体要求如下： 1. 测量范围为10A, 100A, 1000A 2．量程可自动切换 3. 课程设计说明书 4. 电路原理图和印刷板图
5. 仿真图形和仿真结果 2.2 设计内容 （1）．通过图书馆互联网获取资料； （2）．学习了单片机的基本知识，知道了单片机有四个并口，P0，P1，P2，P3，并且简单了解了霍尔元件及其使用，复习模拟电子技术一些知识，如，集成运算放大电路的工作原理，通过自己所学知识将资料有效利用，获得电路图； （3 ）．学习EWB软件，及protel软件，将电路图进行仿真，得到波形图，及PCB板。 三．设计方案 3.1设计思路 （1）在元件的控制电流端通以电流I，并在片子平面的法线方向上，施以感应强度为B的磁场，那么在垂直于电流和磁场的方向上（即霍尔输出端之 间）将产生一个电势Vh（称霍尔电势，也有称霍尔电压），其大小正比于 电流强度I和磁感应强度B的乘积，这一现象就是常称的霍尔效应，霍尔 元件就是基于这一效应来工作的。 通电导线的周围存在磁场，其磁场的强弱正比于导线中的电流，若将通以恒定控制电流的霍尔元件放在通电导线周围的磁场中，则霍尔输出电压的大小就和导线中的、电流的大小成正比，通过控制磁场使大电流感应出小电流，便于我们测量。 （2）由A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，可以通过单片机的高低电平来控制量程的自动切换。由于显示器只能显示模拟信号，所以需要D/A 转换器将数字信号转换为模拟信号！选取定量程后，进入下一个模块，开 始电流的测量。 （3）电流的测量电路功能说明参考图二的原理图说明！ 3.2基本原理图及设计框图
工程测量课程设计讲解(20210317030411)
《工程测量学》课程设计讲稿 一、课程设计的目的 工程测量学课程设计是该课程理论部分学习后的一个必要的带有学术性的实践环节，是对课程理论综合与补充。通过课程设计，培养同学们运用本课程基本理论知识，分析解决现场工程技术问题的能力，加深对课程理论的理解和应用，提高工程测量现场服务的技能。对同学们的创新能力的提高、加深课程理论的理解和应用均具有十分重要的意义。 二、课程设计的要求 在课程设计前，每位同学应认真复习教材有关内容，按照指导教师要求，在掌握基本理论的基础上并在指导教师的指导下，每位同学应独立保质、保量、按时完成本课程设计的全部内容。 三、课程设计的依据 依据《工程测量规范》、《建筑物变形测量规范》、《全球定位系统（GPS测量规范-2009》。 四、课程设计的任务 （一）桥梁施工控制网的建立及桥梁墩台放样方案设计 1. 工程概况 该桥梁工程位于焦作市南约9km处的大沙河上，大桥全长500米，主跨120米（实际300 米）、深10余米，工程现已经完工。桥梁跨越结构为4孔（实际为10孔）简支梁，支座间距米。本工程具体位置如下页图1-1所示。 2. 已有测绘成果 在工程范围内（沙河桥北、世纪路与迎宾路交叉口、河南理工大学）有三个GPS空制点，标志保存完好，可以作为控制基准。三个GPS空制点及有关导线点的坐标如下:
为把课程设计有效结合起来，现给出十条桥轴线，测绘1、3班各组按顺序选取奇数编号的桥轴线设计，测绘2、4班选取偶数编号的桥轴线设计。桥轴线起止点坐标从AutoCAD 图上量取。 3. 施工控制网的建立 (1)桥梁施工控制网的建立特点 (2)控制网的网形结构 (3)精度估算与技术指标(从桥墩放样的容许误差来估算施工控制网精度) (4)平面控制方案的实施(包括人员组织、仪器选择等) (5)高程控制方案的实施(包括人员组织、仪器选择等) 4. 桥墩、桥台放样方案 包括精度确定、测量方案选择、测量方案实施等。 5. 提交资料 (1)施工控制网平面图、高程线路图 (2)桥墩、桥台设计平面图 图1-1 桥梁施工控制网建立及桥梁墩台放样原址示意图
智能温度测量仪课程设计
智 能 温 度 测 量 仪 课 程 设 计 报 告 专业：电气工程及其自动化 班级：10级电气1班 姓名：柴冬 学号：14894029 Pt100温度传感器 温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类，前者是让温度传感器直接与待测物体接触，而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离，检测从待测物体放射出的红外线，达到测温的目的。在接触式和非接触式两大类温度传感器中，相比运用多的是接触式传感器，非接触式传感器一般在比较特殊的场合才使用，目前得到广泛使用的接触式温度传感器主要有热电式传感器，其中将温度变化转换为电阻变化的称为热电阻传感器，将温度变化转换为热电势变化的称为热电偶传感器。 热电阻传感器可分为金属热电阻式和半导体热电阻式两大类，前者简称热电阻，后者简称热敏电阻。常用的热电阻材料有铂、铜、镍、铁等，它具有高温度系数、高电阻率、化学、物理性能稳定、良好的线性输出特性等，常用的热电阻如PT100、PT1000等。近年来各半导体厂商陆续开发了数字式的温度传感器，如DALLAS公司DS18B20，MAXIM公司的MAX6576、MAX6577，ADI公司的AD7416等，
这些芯片的显著优点是与单片机的接口简单，如DS18B20该温度传感器为单总线技术，MAXIM公司的2种温度传感器一个为频率输出，一个为周期输出，其本质均为数字输出，而ADI公司的AD7416的数字接口则为近年也比较流行的I2C总线，这些本身都带数字接口的温度传感器芯片给用户带来了极大的方便，但这类器件的最大缺点是测温的范围太窄，一般只有-55～+125℃，而且温度的测量精度都不高，好的才±0.5℃,一般有±2℃左右，因此在高精度的场合不太满足用户的需要。 热电偶是目前接触式测温中应用也十分广泛的热电式传感器，它具有结构简单、制造方便、测温范围宽、热惯性小、准确度高、输出信号便于远传等优点。常用的热电偶材料有铂铑-铂、铱铑-铱、镍铁-镍铜、铜-康铜等，各种不同材料的热电偶使用在不同的测温范围场合。热电偶的使用误差主要来自于分度误差、延伸导线误差、动态误差以及使用的仪表误差等。 非接触式温度传感器主要是被测物体通过热辐射能量来反映物体温度的高低，这种测温方法可避免与高温被测体接触，测温不破坏温度场，测温范围宽，精度高，反应速度快，既可测近距离小目标的温度，又可测远距离大面积目标的温度。目前运用受限的主要原因一是价格相对较贵，二是非接触式温度传感器的输出同样存在非线性的问题，而且其输出受与被测量物体的距离、环境温度等多种其它因素的影响。 本设计的要求是采用“PT100”热电阻，测温范围是-200~+600℃，精度0.5%，具体的型号选为WZP型铂电阻。 AT89C51单片机 AT89C51是一种带4K字节闪存可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 LCD显示器 液晶显示器是一种采用了液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器。和CRT 显示器相比，LCD的优点是很明显的。由于通过控制是否透光来控制亮和暗，当色彩不变时，液晶也保持不变，这样就无须考虑刷新率的问题。对于画面稳定、无闪烁感的液晶显示器，刷新率不高但图像也很稳定。LCD显示器还通过液晶控制透光度的技术原理让底板整体发光，所以它做到了真正的完全平面。
工程测量课程设计教学大纲
工程测量课程设计教学大纲1 基本信息 中文名称: 工程测量课程设计英文名称: Course Designof Engineering Surveying 课程代码: 02E54010 课程设计周数/学分: 2/2课程类别: 专业教育课程性质: 必修 开课学期: 第七学期开课单位: 测绘工程学院适用专业: 测绘工程专业 指导团队负责人：鲍建宽成员：孟庆武，郭英起，张玉娟，梅晓丹等 2 教学目标及要求 2.1 本实践教学环节对学生达到如下毕业要求有贡献： 2.1.1 能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂的测绘地理信息工程问题； 2.1.2 能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，并通过文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息，识别、表达、分析复杂的测绘地理信息问题，以获得有效结论； 2.1.3 在考虑社会、健康、安全、法律、文化以及环境等因素影响条件下，能够针对复杂的测绘地理信息工程问题设计解决方案，并能够在设计环节中体现创新意识； 2.1.4 能够基于科学原理并采用科学方法对复杂测绘地理信息工程问题进行研究，能够设计、完成测绘实习项目及对实习结果进行分析、解释，并通过信息综合得到合理有效的结论； 2.1.5 能够针对复杂的测绘地理信息问题，合理地选择、开发与使用现代测绘工具和技术，并能够理解其局限性； 2.1.6 能够基于工程相关背景知识进行合理分析，评价测绘地理信息工程和复杂测绘地理信息工程问题解决方案和工程实践对社会、健康、法律以及文化的影响，并理解应承担的责任； 2.1.7 能够理解和评价针对复杂测绘地理信息工程问题的工程实践对环境、社会可持续发展的影响； 2.1.8 能够就复杂测绘地理信息工程问题与业界同行及社会公众进行有效沟通和交流，并具备一定的国际视野，能够在跨文化背景下进行沟通和交流； 2.1.9 具有自主学习和终身学习的意识，有不断学习和适应发展的能力。 2.2 工程测量课程设计完成后，学生应取得以下学习成果： 2.2.1 掌握工程测量图上设计工作。能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂的测绘地理信息工程问题；能够应用数学、自然科学和工程科学的基本原理，并通过文献检索、资料查询及运用现代信息技术获取相关信息，识别、表达、分析复杂的测绘地理信息问题，以获得有效结论；
电子测量课程设计报告
目录 绪论...................................................................................... 错误！未定义书签。第一章检波器简介.............................................................. 错误！未定义书签。 1.1检波器的作用........................................................ 错误！未定义书签。 1.2 检波器的分类....................................................... 错误！未定义书签。 1.2.1包络检波器................................................. 错误！未定义书签。 1.2.2同步检波器................................................. 错误！未定义书签。 1.3 峰值检波器工作原理........................................... 错误！未定义书签。第二章系统设计方案........................................................ 错误！未定义书签。 2.1 工作原理图........................................................... 错误！未定义书签。 2.2 元件清单............................................................... 错误！未定义书签。第三章元器件介绍............................................................ 错误！未定义书签。 3.1 LF398 ..................................................................... 错误！未定义书签。 3.2 LM311................................................................. 错误！未定义书签。 3.3 稳压二极管........................................................... 错误！未定义书签。第四章峰值检波器的测试及性能指标.............................. 错误！未定义书签。 4.1 性能测试............................................................... 错误！未定义书签。 4.1.1 测量交流信号：........................................ 错误！未定义书签。 4.1.2 测量具有直流分量的交流信号：............ 错误！未定义书签。 4.2 性能指标............................................................... 错误！未定义书签。 4.3 电路分析............................................................... 错误！未定义书签。第五章系统分析................................................................ 错误！未定义书签。 5.1 系统的测量范围................................................... 错误！未定义书签。 5.2 测量精度............................................................... 错误！未定义书签。 5.3 测量误差............................................................... 错误！未定义书签。 5.4 系统调试注意事项............................................... 错误！未定义书签。 5.5 系统设计存在的不足........................................... 错误！未定义书签。第六章实验总结.................................................................. 错误！未定义书签。参考文献：.......................................................................... 错误！未定义书签。
流量检测-装置系统设计课程设计
专业综合课程设计 课题：流量计检测装置设计 学院：城南学院 班级：机电0701班 指导老师：陈书涵 学号：2007 学生:邹娟 一检测系统背景介绍 流量计广泛应用于工业生产和人民生活当中，但大都存在体积大、精度低、价格贵等缺点．本文设计的电子巴(靶式)智能流量计，于六十年代开始应用于工业流量测量，主要用于解决高粘度、低雷诺数流体的流量测量，先后经历了气动表和电动表两大发展阶段，SBL系列智能靶式流量计是在原有应变片式靶式流量计测量原理的基础上，采用了最新型电容力传感器作为测量和敏感传递元件，同时利用了现代数字智能处理技术而研制的一种新式流量计量仪 表。其主要由测量管、受力元件(靶片)、感应元件(电容式力传感器，压力传感器，温度传感器)、传递部件、微控制器及其显示和输出部分组成．由于采用了压力工作温度补偿，大大提高了测量精度。
二检测系统设计方案 本作品是一款基于C8051F系列单片机为核心的流量计，给出了硬件组成和软件设计．设计以C8051F单片机为控制模块，选用电子靶式流量传感器，信号调理电路、通信电路、LCD显示等电路．在软件上进行了压力和温度补偿．设计的流量计精度高，抗干扰能力强，使用方便． 三检测系统硬件结构 系统的硬件电路以C8051F206单片机为控制核心，主要有信号的输入通道、微控制器及外围电路、红外通信接口和RS一485通信接口和人机交互界面等部分组成，如图1所示． 图1 以C8051F206单片机为核心的硬件框图 ① C8051F206的A／D转换模块 C8051F206的A／D转换模块是利用C8051F206的片内12位分 辨率的ADC转换模块和可编程增益放大器．当工作在100ksps 的最大采样速率时，提供真正的12位精度和±2 L SB的模数