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

取一相电220V，当启动按钮START按下，接触器线圈Z得电，接触器主常开触点接通，电机运转。（接触器副常开触点接通，自保）当停止按钮STOP按下，接触器线圈Z断电，接触器主常开触点断开，电机停转。电机过热，热继电器PT常闭触点断开，接触器线圈Z断电，接触器主常开触点断开，电机停转。

要求1：在电机三相线圈上加三只铂电阻（或热敏电阻），检测线圈温度，如果负荷过大或缺相，电机某项线圈过热，造成热电阻阻值的变化，检测电路立即使ZD触点（可以是继电器的常闭触点）断开，保护电机。

要求2：电机在运转过程中，可能会出现轴松动，轴振动幅度过大，轴出现裂纹或断裂现象，危及设备和人身安全，为防止此现象发生，在轴上安装一只压电、电感等传感器，测量振幅，振幅超过限定值时，报警同时关断电机电源。

要求3：在电机轴上安装转速传感器（光电、磁电、霍尔等）测量轴的转速，

当转速超过限定值（可以自己设定）时，声光报警并关断电机电源。

三、设计内容

1、电机检测控制系统总体方案设计

要求画出检测控制电路的组成框图。

2、温度检测控制电路设计

温度传感器、放大电路、比较电路、控制电路

或温度传感器、放大电路、A/D转换、单片机、显示控制电路

3、振幅检测控制电路设计

传感器选择（选型）、转换电路设计（电荷、电压放大器）、A/D转换器、单片机、

显示控制电路。

4、转速检测控制电路设计

将转速传感器输出送入单片机的计数口，由定时器定时，由转速公式计算转速，

显示转速。

5、采用51单片机为控制器，扩展传感器、放大器、A/D转换器、键盘显示电路、声光报警控制电路等，设计硬件电路。

6、编写检测控制软件应用程序流程框图。

单片机采用89S51晶振频率在6MHZ以上。放大器采用同相、仪表放大器不限，

显示器共阴共阳极数码管不限。A/D转换采用ADC0809、MC14433等不限、也可以采用其它单

片机，内置A/D转换器。声光报警采用发光二极管、7407或7406为驱动器，控制电路可采用继电器、可控硅等电路不限。

设计题目二、太阳能热水器水温水位控制器

一、系统运行说明

在大型洗浴中心，可采用太阳能热水器与热水锅炉配合方式提供热水。图示为热水器工艺流程图。白天有光照，集热管水温较高，由循环泵将集热管中热水流入到水箱中，由水箱出水口提供热水。水箱出口安装增压泵，实现开阀即得热水。阴天下雨或夜晚集热管及水箱温度不够，水箱中的电加热器加热提供热水。从而达到节能的目的。

在集热器的出口安装温度传感器T1，在伴热带处（集热器进水）安装温度传感器T2，在水箱出水口安装传感器T4，在水箱底部安装传感器T3。

控制要求：

1、系统运行采取温差循环方式，即当T1－T3大于10℃时，且T1大于45℃时，启动循环泵循环。

T1－T3小于5℃时，且T1小于42℃时，关闭循环泵循环。

2、系统自动控制电加热器，全天任意设置三个加热时间，到时定时加热，加热时间可任意调整。要求当T3小于40℃，启动电加热，当T3大于50℃，关闭电加热。加热器共三只，单只10KW，两开一备用。

3、自动增压供水。供水不用控制。

4、管道保温用电伴热带。T2小于2℃，启动电伴热带，T2大于5℃，关闭伴热带。伴热带最大功率2KW。

5、可以浮球自动补冷水。

二、太阳能热水器水温水位控制器功能

1、显示

•水温1℃～99℃显示（LED）

•0～5.0m水位显示（发光二极管）

•时：分北京标准时间显示（LED）

2、运行控制

（1）温差运行控制

（2）定时加热：一天可三次定时加热时间，到达加热时间，控制器启动辅助加热器加热至设