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时间:2018-09-15
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1、安徽工程大学测控技术与仪器专业课程设计指导书专业:测控技术与仪器专业方向:测控技术机械与汽车工程2010年11月安徽工程大学测试与传感器应用设计课程设计指导书专业:测控技术与仪器专业方向:测控技术机械与汽车工程学院2010年11月[41]1、课程设计的目的设计设计一个结构型压力传感器(敏感元件为电阻应变片,贴在弹性体上,感知流体输送管道压力)。2、课程设计的题目和内容设计题目:结构型压力传感器的设计设计内容:1.设计传感器结构,画出传感器装配图。2.设计测量转换电路和信号放大电路。3.用LCD或LED实时显示压力。4.传感器具备远程数据传送能力,传送方式可以是4∽
2、20mA电流,RS422,RS485或CAN,设计数据远程传送接口。5.完成必要理论计算。6.设计软件,画出程序框图,并编制程序部分。7.编写设计计算说明书,提供系统硬件电路图、元器件清单和程序清单。3、课程设计的一般步骤及进度安排一.机械结构设计1.应变片的贴片、布局综合考虑传感器灵敏度、温度误差、方便性等。2.应变片的选型根据应变的材料确定应变片,选取最具代表性的材料,安排好应变片的阻值。1).应变片的电阻值(R0)60,120,350,600,1000Ω等各种规格.2).绝缘电阻敏感栅与基底之间电阻值,一般应大于1010Ω.3).灵敏系数(K)[41]4).
3、允许电流静态测量时,允许电流一般为25mA;动态测量时,允许电流可达75~100mA;5).横向效应与横向灵敏系数图2—4横向效应3.应变片的受力设计主要应用材料力学知识找出贴片的最佳位置,一般选择受力最大处。图2筒式压力传感器4.压力传感器的机械结构设计a.膜片式如图1b.筒式如图2c.组合式如图35.应变片灵敏度计算图1膜片式压力传感器图3组合式压力传感器[41]二.信号测量电路和放大电路1.直流电桥2.交流电桥3.电桥灵敏度计算①单臂电桥:②半桥,③全桥,[41]三.信号转换和显示电路1.AD转换芯片08092.LED或LCD显示3.RS232串行接口协议/
4、串口通信1.异步通信及其协议异步通信以一个字符为传输单位,通信中两个字符间的时间间隔是不固定的,然而在同一个字符中的两个相邻位代码间的时间间隔是固定的。传送一个字符的信息格式:规定有起始位、数据位、奇偶校验位、停止位等,其中各位的意义如下:①起始位:先发出一个逻辑”0”信号,表示传输字符的开始。②数据位:紧接着起始位之后。数据位的个数可以是4、5、6、7、8等,构成一个字符。通常采用ASCII码。从最低位开始传送,靠时钟定位。③奇偶校验位:数据位加上这一位后,使得“1”的位数应为偶数(偶校验)或奇数(奇校验),以此来校验数据传送的正确性。④停止位:它是一个字符数据
5、的结束标志。可以是1位、1.5位、2位的高电平。⑤空闲位:处于逻辑“1”状态,表示当前线路上没有数据传送。波特率:是衡量数据传送速率的指标。表示每秒钟传送的二进制位数。例如数据传送速率为120字符/秒,而每一个字符为10位,则其传送的波特率为10×120=1200字符/秒=1200波特。4.压力传感器灵敏度计算5.精度校核[41]进度安排:按日学时8小时计算,共两周时间完成,具体时间分配如下:1.熟悉题目、查资料、拟定初步方案3天2.确定方案、参数计算、绘制图纸 6天3.撰写设计说明书 2天4.准备答辩并上交 1天4、课程设计注意事项5、课程设
6、计成果形式及成绩评定方法设计成果形式:(1)传感器装配图1张(A2或A3幅面);(2)电路图1张(A1或A2幅面);(3)撰写设计说明书1份。成绩评定方法:课程设计是综合性实践环节,从四个方面按5级评分(优、良、中、及格、不及格)评定成绩。1.学习纪律:要求不迟到、不早退,在工作时间不做与本课程无关的内容,严格遵守各项规章制度。2.工作态度要求:同学之间既要相互学习、相互配合,又要独立思考、深入钻研。3.任务完成的情况:设计好的系统应满足任务书的要求,总结要全面,内容正确,图、表要求整洁、清晰。4.答辩:学生在课程结束时应进行口试考核,学生应根据课程设计的内容讲解
7、、回答教师的提问,教师视学生回答问题的情况给予40%的成绩。6、参考资料[1]强锡富主编,传感器,机械工业出版社[2]唐贤远,传感器原理及应用,成都电子科技大学出版社[3]严钟豪等,非电量电测技术,机械工作出版社[4]陈桂生,微弱信号检测,中央广播电视大学出版社[5]雷丽文等,微机原理与接口技术,电子工业出版社[6]周泽存等,检测技术,机械工业出版社[7]张国雄金篆芷.测控电路.机械工业出版,2000[8]张国雄、沈生培.精密仪器电路.机械工业出版,1988[9]李新民.单片微型计算机原理及应用.北京航空航天大学出版社[41]测试与传感器应用课程设计任务书一、设计
8、内容:设计
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