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工业系统测量课程设计说明

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1 工业系统测量课程设计说明
1, 设计任务设计一个测量系统(或者加入控制部分,构成测控系统)并实现它、最后要对系统进行校准.要求包括完整的设计,含传感器,信号调理电路,数字显示以及电源部分,如下
图:根据自己的设计要求,可以设计任意你能力范围内可实现的测量系统.
设计任务包含设计意图,设计目标(量程,精度)等、如:设计项目测量范围精度备注难度电子体温计0~50℃0.1℃易1.00恒温热水器0~70℃0.1℃包含驱动部分中1.50电子握力计0~200kg 1kg 中1.25电子称0~200kg 1kg 中1.25电子频率计0~2000Hz 1Hz 中1.25电子测速仪0~2000rmin 1rmin 线数为60或6中1.50
说明:难易程度与设计成绩有关.
2, 测量系统各部分详细说明设计最好选用课程中使用的元件及设备,这样实验室可以提供.否则,请自行购买.
⑴传感器:如果需要其他传感器,请到电子大楼(乘坐教育专线到草场坡『体育场』下车即到)或者电子市场选购.
⑵信号调理电路:选用适当的调理电路,以及设计电路的校准方法.如果需要、可以参阅《模拟电子线路》中运算电路部分.
⑶数字显示部分:选用7107作为显示电路.
①因为时间关系,本电路由老师提供、无需自己连接.
②基准电平Vref 提供2种:100mV及1.000V,可以根据需要自行选用.
③7107不会显示小数点、小数点可以根据需要点亮相应的发光二极管.
④显示数值Vd与输入电压Vin和基准电压Vref之间的关系是:drefV=×
⑤搭建的电路只需为7107 显示电路提供一个电压既可显示.传感器信号调理电路数字显示现场物理量可用信号电源控制电路
2
⑷电源部分:传感器,调理电路,数字显示使用相同的电源.
①因为数字显示部分使用的是±5V或者单电源5V,所以,其他部分也应该优先选用±5V的电源或者使用稳压电路.
②许多传感器(如称重传感器),调理电路(如AD590的0℃补偿电路)以及7107显示电路对电源的要求很严格,工程实践中一般使用特殊设计的精密电源,否则对测量精度影响很大.本设计中、我们使用双路稳压电源代替,但注意要使电源严格是±5.00V(操作时使用数字万用表测量).
⑸电路中使用到的传感器以及元件的参数请参考相应的说明.
⑹电路如果需要使用继电器,可能需要使用三极管驱动,否则无法使其工作.可以参考《模拟电子线路》的书籍
3, 元件的选用10k 15k 20k 30k 51k 电阻电位器102 (1kkkk)电容pFuFuF) 1uF 4.7uF运放单运放OP07 四运放324发光二极管红色(1.6V) 绿色(1.8V)三极管小功率9013 大功率2073光电对管MOC70T3OP07管脚图见书第5章P47页,324管脚图见书第7章61页.
MOC70T3的发光二极管导通电压为1.1V.其他参考元器件资料.
4, 时间安排及提交的文档周次完成的任务提交的文档
13 选定设计任务,设计方案.
①原理框图
②传感器的选定;
③调理电路的参数选定(如电阻,电容大小),画出调理电路图;
④数字显示电路基准电平的选定;
⑤电源的设计;
⑥设计电路的校准方法.-
14 在面包板上搭建并调试电路. 设计任务及方案说明. 继续完成设计任务.整理实验结果,撰写设计报告.完成实验让老师检查.周日之前提交设计报告
16 简要的点评. - 设计不安排课内时间.课外将安排实验室开放,届时可以到实验室调试电路,具体时间见通知.
3
注意:调试电路时必须登记.
5, 人员安排2人组,自由组合.本设计为选做.
6, 设计报告撰写要求
⑴摘要;
⑵设计任务;
⑶方案选用(应该提供至少2个可行方案,并作比较);
⑷原理框图;
⑸调理电路图;
⑹实验效果,并说明电路的校准方法,以及校准的效果;
⑺分析实验中存在的问题并提出改进的方法;
⑻总结及体会;
⑼参考资料;
7, 设计报告的提交实验完成之后,写一份设计报告,要求见上面的说明.如果有条件,最好以电子文档提交.报告文档请以班级姓名学号的格式命名.
电子档提交地址见课上通知.
8, 设计评分设计项目总分电路设计电路调试设计报告电子体温计恒温热水器电子握力计电子称电子频率计电子测速仪
评分说明:
⑴其他测量系统的设计按照设计难度给予相应的分值.
⑵评分时给予项目组一个总分,再按组内每个人完成工作量分享该总成绩.

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