仪器仪表电路课程设计指导书
智能仪器仪表设计指导书
课程设计指导书课程名称：智能仪器仪表设计及调试适用专业：测控技术与仪器2013-6第一章课程设计的教学组织1.1性质与目的本课程是测控技术与仪器本科专业的重要实践课程，是《智能仪器仪表设计技术》课程的一个综合性、设计性的实践教学环节。
学生通过这门课程的学习与实践，能够提出仪器系统的设计思路、论证设计方案；熟悉智能仪器仪表开发、研制的过程，软硬件设计方法和设计步骤；初步学会设计智能仪器仪表软硬件设计及调试的方法，具备技术实现能力；基本上能够处理实践过程中出现的问题并提出解决办法；提高理论付诸于实践的能力，提高工程设计能力和处理实际问题的能力，开发学生的创新能力。
在课程设计教学中，应以学生自主设计为主，充分发挥学生的自主性和创造精神。
教师的指导作用主要体现在工作方法，思维方法的引导。
为保证顺利完成设计院任务，应注意如下要求：(1)认真阅读设计任务书，保质保量地完成任务书的规定的工作。
(2)在总体方案确定过程中，要求多想，多查资料，少问。
(3)程序设计时，先画框图再编程，无论是自上而下，还是自下而上，必须一步一步调试，做到可读性好，主要语句一定要写注释。
(4)硬件图用A4绘制，必须符合国家有关标准的规定。
(5)说明书要求文字通顺，简炼。
不少于4000字(不含源程序)。
(6)设计的系统必须进行实验演示。
1.2设计任务书设计任务书需阐明：课题的名称；课题的意义与概况；课题的具体要求与工作步骤；及进度安排；分组办法；各组应完成的任务与侧重；参考资料等情况。
设计任务书样例见附录一。
除书面下达外，指导教师还须作详细说明，以期真正组织好这一教学环节。
为此，在初始阶段可安排一定时间的讲课。
讲课时还应向学生交待：课程设计(大型作业)教学环节的性质、与毕业设计的区别；设计说明书的写法与要求；最后考核的办法与评分依据。
伴随着课题的具体进展，教师应加强辅导与答疑。
课程设计宜挑选典型、成熟的课题。
因此，不必届届更新。
为了提高这一教学环节的教学质量，除设计任务书外，另可由有经验的教师编写好教学指导书，供指导教师参考，并注意逐届总结和修改完善。
电子称测控电路课程设计指导书
《测控电路》课程设计指导书一、课程设计的目的和意义《测控电路课程设计》是测控技术及仪器专业的一项专业实践环节，是《测控电路》理论课的有益补充。
《测控电路》是一门实践性很强的课程，在理论学习同时，要求学生掌握合理选择和使用常用电子仪器、测绘电路、调试电路、分析电路、测试电路性能和排除简单故障的能力，并通过设计加深对理论内容的理解。
本课程设计主要通过完成设计任务熟悉工业生产和科学研究中常用的测量和控制电路的设计流程和设计方法，使学生学会如何运用所学的单元电路，实现电路的总体思想，围绕具体测控任务设计、调试电路。
还要了解各种电子器件和集成电路的工作原理、构成，最终实现设计要求，并完成相应的电路。
使学生能把理论知识有效地应用于解决实际问题，培养学生的实际动手能力。
二、课程设计的基本要求通过本课程设计使学生熟悉怎样运用电子技术来解决测量与控制中的任务。
主要通过完成设计任务熟悉测控电路的设计流程和设计方法，熟练使用常用电子仪器，熟悉常用电子元器件的选择，掌握电路的实际制作工艺，掌握电路的调试方法，掌握排除简单电路故障的能力。
具体要求：1．课程设计前，指导教师布置课程设计内容及要求；2．题目为设计类型，只给出电路框图及要求，学生自己设计具体电路；3．指导教师安排答疑时间；4．实验每组2人，学生独立完成；5．根据设计的电路，安装、调试电路；6．电路调试成功后，指导教师检查记录；7．记录所用设备和测试数据，分析结果；8．学生在两周内完成设计和调试，写出设计说明书和电路板。
课程设计最后一天由指导教师组织答辩。
三、课程设计的内容及安排1．设计项目名称：有源滤波器电路设计2．课程设计主要内容：1)根据设计要求，设计电路，通过计算和查表，选择合适的运算放大器、电阻、电容等元器件。
2)按照设计的电路，安装电路。
3)对电路进行调试。
4)学习绘制电路原理图软件，画出电路原理图和印刷电路板图。
5)总结、讨论。
6)写出设计说明书3．进度安排第一周完成设计计算和安装电路，第二周完成电路调试，数据记录、印刷电路板图绘制、设计说明书和答辩。
仪器仪表电路可课程设计
仪器仪表电路可课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解仪器仪表电路的基本原理，掌握电路元件的功能及其在仪器仪表中的应用。
2. 学生能掌握电路图的阅读与分析方法，识别仪器仪表电路中的常见电路符号。
3. 学生能了解不同类型仪器仪表电路的特点和适用场合。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，设计简单的仪器仪表电路，具备实际操作能力。
2. 学生能通过实验和仿真，验证仪器仪表电路的功能，具备分析和解决问题的能力。
3. 学生能熟练使用相关仪器仪表，进行数据采集和处理，具备良好的实验操作技能。
情感态度价值观目标：1. 学生对仪器仪表电路产生兴趣，培养主动探究精神和创新意识。
2. 学生在团队协作中，学会沟通与交流，培养合作精神和集体荣誉感。
3. 学生认识到仪器仪表电路在现代科技中的重要性，增强社会责任感和使命感。
课程性质：本课程为实践性较强的学科，结合理论教学和实验操作，培养学生动手能力和实际应用能力。
学生特点：学生处于高年级阶段，已具备一定的电子基础知识，对实际操作和设计有一定兴趣。
教学要求：注重理论与实践相结合，鼓励学生积极参与实验和设计，提高学生的实际操作能力和创新能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，确保课程目标的实现。
通过课程学习，使学生能够达到上述具体的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下三个方面：1. 仪器仪表电路基础知识- 电路元件及其功能：电阻、电容、电感、二极管、晶体管等。
- 电路图的阅读与分析：识别电路图中的元件符号、连接方式、信号流向等。
- 仪器仪表电路类型：模拟电路、数字电路、混合电路等。
2. 仪器仪表电路设计与应用- 设计原理：基于基本电路原理，结合实际需求设计仪器仪表电路。
- 设计方法：选用合适的电路元件，搭建电路并进行仿真验证。
- 应用实例：分析实际仪器仪表电路案例，了解其设计思路和应用场景。
3. 实验操作与技能培养- 实验设备使用：熟悉常用仪器仪表的使用方法，如示波器、信号发生器、万用表等。
仪器仪表电路课程设计
仪器仪表电路课程设计⽬录1 绪论 (1)1.1 概述 (1)1.2 设计任务 (1)1.3 设计要求 (2)2 ⽅案确定 (3)2.1 ⽅案⼀ (3)2.2 ⽅案⼆ (4)3 ⽅案设计及其仿真 (5)3.1 震荡电路的设计 (5)3.2 数据放⼤器 (7)3.3 正弦波转换为⽅波电路 (9)3.4 移相器电路 (10)3.5 开关式相敏检波电路 (12)3.6 低通滤波器电路 (14)3.7 可调直流放⼤电路 (15)3.8 总电路图及其仿真 (16)4 误差分析 (18)4.1 设计中存在的误差 (18)4.2 针对误差采取的措施 (18)5 元件清单 (19)6 ⼩结体会 (20)参考⽂献 (20)附录电路原理图第⼀章绪论1.1 概述我们⽣活在⼀个充满着信息的时代，在⼯业和科技领域信息主要是通过测量获得，在现代⽣产中，物质和能量在信息流指挥和控制下运动。
在我们的⽇常⽣活中，测控技术扮演着⾮常重要的⾓⾊。
测控系统主要是传感器，测量放⼤电路和执⾏机构三个部分组成，⽽在测控系统中测量变换电路是最灵活的部分。
它的选取往往改变了整个系统性能的优劣。
所以，学习并领悟测控电路就显得⼗分重要了，《仪器仪表电路》是我们测控技术与仪器专业的⼀门专业技能课，能够运⽤基本测控电路知识解决⽇常⽣活中的⽅⽅⾯⾯问题也应该是本专业学⽣的基本素质，也鉴于这些要求，做⼀些关于测控⽅⾯的课程设计就会让我们加深对技术的理解和运⽤，也正是因为对⼀些实际问题的研究，才能使我们能够对所学知识有了更深的理解与认识。
1.2 设计任务初始条件：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 （如图所⽰），要求将信号处理为与位移对应的0--2V 直流信号，以便供三位半数显表头显⽰。
图1.1 差动变压器5 KHz 正弦交流驱动信号长线输出正弦 0-40mVP-P0--铁芯○○○○1.3设计要求传感器在测量现场，（1）⽤长线将信号引出到信号处理单元，因此要考虑抑制共模信号；（2）由于测量现场⼯况复杂且传感器输出信号由长线引出到后续处理电路，要考虑抑制⼲扰信号；（3）由于两次级线圈⼏何、电、磁等因素的不对称，即使铁芯处于中间位置，也得不到零输出，总存在驱动信号的正交输出或⾼频输出，在电路上还要考虑抑制差动变压器的这⼀所谓零点残余电压。
实验1指导书 常用仪器仪表的使用(电子)
常用仪器仪表的使用一、实验目的掌握数字万用表、直流稳压电源、双踪示波器、函数信号发生器的使用方法。
二、实验预习打印实验指导书，预习实验原理和实验内容。
三、实验设备与仪器数字万用表，直流稳压电源，双踪示波器，函数信号发生器。
四、实验原理1．各种实验仪器与实验电路之间的连接关系图1 实验仪器与实验电路之间的连接关系2．数字万用表的使用数字万用表用于测量直流和交流电压、电流、电阻等。
某些万用表还可以测量三极管、二极管、电容和频率等。
①型号栏；②液晶显示屏：显示测量数值；③发光二极管：通断检测报警；④档位开关：改变测量功能、量程及开关机；⑤20A电流测试正极插座；⑥200mA电流测试正极插座；⑦电容、温度、及公共负极插座；⑧电压、电阻及二极管正极插座；⑨三极管测试插座；⑩背光灯/自动关机开关。
3．用示波器测量交流信号波形的幅值、周期、频率双踪示波器可以同时测量和观察两路信号的波形，测量电路信号波形的幅值、周期等参数。
图2 DS1102D_E 示波器操作面板（1）交流信号波形的幅值测量：在图3中，如果“VOLTS/div ”为1V/div ，峰-峰之间高度为6div ，计算方法为：U=1V/div ×6div=6P P V -，如果探头为10 ：1，则实际幅值为U=60P P V -。
（2）交流信号波形的周期、频率测量：在图4中，在屏幕上一个周期为4div 。
如果“扫描时间”为1ms/div ，周期T=1ms/div ×4div=4ms 。
由此可得频率f=1/4ms=250Hz 。
图3 电压测量 图4 周期和频率测量4．信号发生器输出信号的调节函数信号发生器用于产生幅值和频率可调的交流信号（正弦波、方波、三角波）。
图5 DG1022函数信号发生器操作面板按下波形选择键可以选择输出相应信号波形（正弦波、方波、三角波等），液晶显示窗口将显示出相应波形符号。
按下“频率”键，配合调节旋钮和左右方向键可设置信号发生器输出频率范围内任意一种频率，液晶显示窗口将显示出相应频率值。
智能仪器仪表课程设计
智能仪器仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解智能仪器仪表的基本原理，掌握其功能、分类及在工程领域的应用。
2. 学会分析智能仪器仪表的电路结构，了解其主要部件的工作原理及相互关系。
3. 掌握智能仪器仪表使用及维护的基本方法，具备解决实际问题的能力。
技能目标：1. 能够运用所学知识，对智能仪器仪表进行简单的操作与调试。
2. 能够分析并解决智能仪器仪表使用过程中出现的常见故障。
3. 培养学生的动手实践能力，提高团队协作和沟通能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对智能仪器仪表的兴趣，激发他们探索科学技术的热情。
2. 增强学生的责任感，使其认识到智能仪器仪表在工程领域的重要作用。
3. 培养学生严谨、务实的科学态度，提高他们的创新意识和创新能力。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，旨在使学生掌握智能仪器仪表的基本知识，提高实践操作能力，培养他们的创新精神和团队协作能力。
课程目标具体、可衡量，便于教师进行教学设计和评估。
通过本课程的学习，学生将能够更好地适应未来工程领域的发展需求。
二、教学内容1. 智能仪器仪表概述- 了解智能仪器仪表的发展历程、功能特点及分类。
- 掌握智能仪器仪表在工程领域的应用。
2. 智能仪器仪表的原理与结构- 学习传感器、执行器、微处理器等主要部件的工作原理。
- 分析典型智能仪器仪表的电路结构及其相互关系。
3. 智能仪器仪表的使用与维护- 掌握智能仪器仪表的安装、调试、操作方法。
- 学会智能仪器仪表的日常维护及故障排除。
4. 智能仪器仪表实践操作- 设计并实施简单的智能仪器仪表操作实验。
- 分析实验结果，解决实际问题。
5. 智能仪器仪表案例分析- 研究典型智能仪器仪表在实际工程中的应用案例。
- 分析案例中智能仪器仪表的作用和价值。
教学内容依据课程目标进行选择和组织，确保科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容安排和进度，与教材章节相对应。
通过本章节的学习，学生将全面了解智能仪器仪表的相关知识，为实际应用打下坚实基础。
电子线路课程设计-实验指导书
高频课程设计实验指导书实验题目：小功率调幅发射机的安装与调试一、实验目的和意义1)熟悉实验调幅电路原理，掌握常用仪器使用；2)熟悉并测试电路元件参数，掌握测试方法；3)熟悉印刷版与电路、元件的对应关系；4)掌握电路焊接、调试技术；5)掌握电路测试方法、并记录参数。
6)与理论设计相结合，验证设计结果。
7)培养学生综合运用所学理论的能力和解决较复杂的实际问题的能力。
8)通过一套完整的调幅发射系统设计、安装和调试，提高学生的综合素质和科学试验能力。
二、实验仪器设备1）双踪示波器，数字频率计，数字信号源，数字万用表，双路稳压电源等仪器各一台。
2）电烙铁，镊子，钳子，螺丝刀等工具一套。
3）调幅发射机实验板，套件，天线，焊锡，漆包线等。
三、实验原理及实验步骤3.1 实验电路框图图 1 调幅发射机组成框图3.2 实验步骤1．焊接调试振荡电路（图2），使输出电压幅度和频率连续可调，尽量减小波形失真。
说明：载波振荡器采用并联型晶体振荡器，产生频率为6MHz的正弦信号作为载波。
本电路中，三极管的型号为9018，电阻R1和电位器RP0为三极管T1提供基极偏置，调整RP0可以改变三极管T1的基极电压，从而可以调整三极管的静态工作点，改变载波信号的振幅。
振荡电路的负载为射极跟随器的输入电阻，射极跟随器作为振荡器与下一级的隔离级，用于减少两级振荡产生的影响，具有输入电阻大、输出电阻小的特点，带负载能力很强。
RP2作为分压电阻将电压输出到调制端，通过改变RP2可以调节载波信号的幅度。
载波信号容易受到电源中杂波信号的影响，在电源和载波回路之间必须接入高频滤波电容滤除杂波。
测量时可以在B点接入示波器通过观察示波器的波形来检查是否起振。
调试步骤：测量前要先连接电路，检查无误后接通直流电源。
用万用表测量三极管电压，调节RP0，使基极电压为6V。
测量载波信号时将测试B点接入示波器，若没有出现波形可调节滑动变阻器RP0，直至出现频率为6MHz的正弦波信号，若仍没有波形，要再仔细检查每一个焊点。
电路分析精品课程实验指导书教材
实验一实验仪器设备及电阻元件一、实验目的1、认识电阻器的种类2、掌握电阻器阻值的读取方法，以及电阻串联与并联的作用3、认识万用表的结构原理和使用方法，并且掌握使用万用表测量方法4、认识示波器的结构原理和使用方法二、实验内容1、熟练掌握运用万用表测量直流电阻，电压，电流2、使用示波器与信号发生器，调节测试信号三、实验设备1、色码电阻若干2、万用表1 台3、模电试验台4、示波器1 台四、实验步骤1、认识万用表，并使用万用表欧姆档测量电阻阻值，并判断被测阻的阻值是否与电阻标称的电阻阻值一致，并做记录。
2、验证电阻的串联和并联阻值，并做记录。
3、熟悉示波器各个旋钮开关及其作用。
4、在模拟电路实验台上，用示波器调节出几组交流信号。
五、实验线路和数据表格1、利用万用表电阻档，测量电阻（1）在测量之前先检查指针式万用表的指针是否指示在电阻刻度的无穷大处。
（2）选择适当的档位，一般以电阻读数的倍数作为测量电阻的档位，选择量程后，进行欧姆调零，使指针指示在电阻刻度的零刻度上。
若在无法辨别电阻示数值时，选择从大到小的档位逐个测量，直到找到适当的档位为止。
（3）读取电阻上的标称数值，并将两表笔分别置于电阻两端，读电阻阻值,并做记录2、验证电阻的串联与并联（1）串联：（采用多组电阻R1和R2）（2）并联：（采用多组电阻R1和R2）3、用示波器调节出几组交流信号并在坐标系中画出其波形正弦交流信号：频率1000Hz 峰峰值（波峰与波谷的差）100mV 矩形交流信号：频率1000Hz 峰值（最大值）100mV正弦交流信号：频率1000Hz 峰峰值（波峰与波谷的差）500mVR1R2R212V—R1 b 5V51 1 1R3-4 i—1201R2____ j100 实验二直流电路中电位及电压关系的测量一、实验目的1学习万用表的正确使用。
2、学习电路中电位和电压的测量方法。
3、加深理解电路中电位的相对性，即与选择参考点电位有关。
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仪器仪表电路课程设计指导书
课程编号：
课程名称：仪器仪表电路课程设计/ Course Project of Testing and Control Circuit
周数/学分：1/1
先修课程：电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、仪器仪表电路等
适应专业：测控技术与仪器
开课学院、系或教研室：机电学院测控技术与仪器系
一、目的和要求
1．使学生掌握仪器仪表中常见常用模拟信号处理电路，学会各个模块电路的设计方法和步骤，加深对课堂理论知识的理解。
2．通过已给的题目和要求，选择合理的设计方案，并能合理选择电子器件的型号，会正确计算元件参数。
3．进行绘制电路原理图的训练。
4. 进行设计基本技能的训练。
如：计算、绘图、熟悉和运用设计资料（手册、图
册、标准和规范等）。
二、课程设计内容
1．根据题目给定的条件，对信号的特点进行分析；
2．查阅并正确使用各种设计手册、国家标准、设计规范等；
3．初步拟定2种以上的技术方案，经与指导老师协商并经老师同意后展开具体的电路设计；
4．设计各个模块电路：
（1）传感器驱动电路设计（要能调幅度和频率，要有驱动能力）；
（2）放大器设计（种类、放大倍数设计计算、器件选择，参数计算）；
（3）检波电路设计（种类、原理分析、器件选择，参数计算）；
（4）低通滤波器设计；
（5）直流放大器设计（调整环节、电路参数设计）；
（6）三位半数显电路部分设计。
5．按学校课程设计说明书撰写规范提交一份课程设计说明书（3000字左右）；
6.按电子技术制图标准电路原理图（不小于A3）一张。
三、课程设计进度要求
四、课程设计步骤与方法
一）根据任务书要求，查阅有关资料。
二）选择合适的技术方案并进行分析比较，确定方案。
三）各个模块电路设计：
1.传感器驱动电路设计：原理方案确定、元件选择、参数计算，要能调整驱
动电路输出幅度和频率，要有驱动能力；
2．信号放大器设计：根据信号的特点，选择放大器种类、放大倍数设计计算、器件选择，参数计算；既可用分立元件组成放大器，也可选用集成放大器组成电路。
3．检波电路设计：选择检波电路的种类、进行电路原理分析、器件选择，参数计算、具体电路设计。
4．低通滤波器设计：原理图设计及其选择电路参数。
5．直流放大器设计：放大倍数及其调整环节设计、电路参数设计。
6．三位半数显电路部分设计（选做）。
说明：传感器在测量现场，（1）用长线将信号引出到信号处理单元，因此要考虑抑制共模信号；（2）由于测量现场工况复杂且传感器输出信号由长线引出到后续处理电路，要考虑抑制干扰信号；（3）由于两次级线圈几何、电、磁等因素的不对称，即使铁芯处于中间位置，也得不到零输出，总存在驱动信号的正交输出或高频输出，在电路上还要考虑抑制差动变压器的这一所谓零点残余电压。
四）总电路原理图绘制
1.器件符号要符合有关电气制图规范；
2.图纸要求干净整洁；
3.绘图时请参阅有关设计手册、国家标准。
五）总结与分析
1. 电路特点分析；
2. 系统误差分析计算；
3. 电路设计总结。
六）按学校课程设计说明书撰写规范撰写课程设计说明书。
五、课程改革特色
本课程设计针对一个常见的传感器输出信号，要求学生设计相关的处理电路，通过这次设计，使学生充分利用学校图书馆资料和上网查阅资料，掌握仪器仪表专业常见常用电路的设计方法，培养和训练学生自学能力和良好的读书习惯。
六、课程设计评分标准
课程设计评分表
备注：成绩等级：优（90分—100分）、良（80分—89分）、中（70分—79分）、及格（60分—69分）、60分以下为不及格。
七、教材及参考书
1李永敏《检测仪器电子电路》西工大出版社 1994年7月第一版2强锡富《传感器》机械工业出版社 2003年6月第三版3戈一新《仪表放大器应用指南》香港通用电工出版1993年1月
4张国雄《测控电路》机械工业出版社 2001年1月第一版5高光天《传感器与信号调理器件应用技术》科学出版社 2002年7月第一版6孙传友.测控电路及装置.北京航空航天大学出版社.2002年
执笔：王伟日期：2005年6月
审阅：陈祯日期：2005年6月
审定：李威宣日期：2005年6月。