传感器与检测技术课程设计任务书3
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南京工程学院课程设计任务书课程名称检测技术与自动化仪表 自动化学院 自动化院(系、部、中心) 专 班 起 指 止 导 日 教 业 级 期 师第 16 周 乐建华 王东霞1.课程设计应达到的目的课程设计的目的是使学生能够将《检测技术》课程的内容有机的联系起来,形成系 统的概念,培养学生综合应用知识的能力,掌握智能检测(或仪表)系统设计的基本思 想和方法。
2.课程设计题目及要求 一、题目 智能液位(料位)计 二、设计要求 1.性能要求: 测量范围:0~10m;精度:±0.01%F·S 2.功能要求: 采用 MCS51 系列单片机完成液位测量,并将测量值输出显示。
3.课程设计任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要 求〕 根据任务书要求,在教师的指导下,完成以下设计任务: 1.系统整体方案设计,包括课题分析、传感器选择、单片机选择等。
2.系统硬件设计,包括: 1)智能仪表的前向通道设计 (1)测量电路设计; (2)信号处理; 2)微机系统设计 接口电路设计。
3.智能仪表的软件模块设计; (1)管理软件:只要求编写程序框图; (2)功能模块:只要求编写程序框图。
完成设计任务后,由指导教师进行验收。
验收过程中,由指导教师通过答辩方式对 设计情况进行考查。
认真、规范地撰写课程设计报告,报告应包括: 封面 目录 内容部分包含: 一、设计任务(要求) 二、总体方案 三、硬件原理图 四、软件框图 五、设计总结 六、参考文献4.主要参考文献1.张靖等.检测技术与系统.设计中国电力出版社,2001 年。
2.陈润泰.检测技术与智能仪表.中南工业大学出版社,1990 年。
3.徐爱均.智能化测量控制仪表原理与设计.航空航天大学出版社,1995 年。
另外,与“传感器测量电路精解”相关的书籍均可。
5.课程设计进度安排 起 止 日 期 工 作 内 容下达任务(提前 1 周) 第 16 周周一、周二 第 16 周周三、周四 第 16 周周五 方案设计 具体模块设计 答辩6.成绩考核办法 考核成绩由四部分构成,其中包括:设计态度(占 10%) 、设计结果(占 50%) 、报告 撰写(占 20%) 、答辩情况(占 20%) 。
传感器与测试技术课程设计指导书(机械设计制造及其自动化专业) 制(修)订人:审核人:机械工程学院2019 年 2 月前言本课程设计使学生加深传感器与测试技术基本知识和理论的理解和运用。
本课程设计以设计性和综合性实验为主,目的是使学生熟悉工业自动检测技术的基本理论和基本方法,对被测对象和参量的特性有较深入的理解,掌握基本的测量分析方法,对传感器的基本理论、系统结构和设计方法有一定的了解。
在加强基础知识理解的前提下,着重培养学生的动手能力和自主创新能力。
目录一、课程设计的性质与目的二、课程设计的时间分配三、课程设计的地点选择四、课程设计的内容安排与要求五、注意事项六、课程设计报告要求七、成绩评定标准(参照模板制定)八、指导书制(修)订人、审核人及制(修)订时间一、课程设计的性质与目的本课程设计使学生加深对传感器及测试技术基本知识和理论的理解和运用。
本课程设计以设计性和综合性实验为主,其目的在于:(1)熟悉工业自动检测技术的基本理论和基本方法,对被测对象和参量的特性有较深入的理解(2)掌握基本的测量分析方法(3)对传感器的基本理论、系统结构和设计方法有一定的了解(4)进一步培养学生的动手能力和自主创新能力二、课程设计的时间分配布置任务1天。
收集资料,自学相关软件3天实验、讨论4天数据处理,填写实验报告2天共计10天。
三、课程设计的地点选择图书馆、工程测试实验室四、课程设计的内容安排与要求·利用综合实验仪设计一热电偶温度计:1、用温度源产生标准温度参量;2、通过测量热电偶的电压测量温度;3、采用计算修正法进行冷端补偿;4、采用Matlab进行数据处理;5、验证5、填写实验报告学生在完成上述全部工作后,应当填写实验报告,要求语言简练,文字通顺。
内容及步骤:1、设计一个K型热电偶的信号采集及放大电路,以获得K型热电偶电压输出的信号。
2、将K 型热电偶靠近热源,调节W1 电位器,使运放输出电压满足放大要求,输出电压随温度有明显的变化。
传感器与检测技术课程设计项目背景传感器与检测技术是现代工业自动化和信息化的核心技术之一,广泛应用于汽车、机器人、航空航天等多个领域。
随着物联网和智能制造技术的发展,对传感器与检测技术的需求也越来越大。
本课程设计旨在通过理论学习和实验操作,让学生掌握传感器的工作原理、分类、应用场景及与检测技术的结合。
同时培养学生的动手能力和实验设计能力。
课程设计思路本课程设计分为三个部分:理论学习、实验操作和课程作业。
理论学习部分为课堂教学,主要介绍传感器的基本原理、分类和应用场景。
实验操作部分为实验室环节,将学生分成小组,进行传感器电路的实际连接和数据采集。
课程作业部分为学生的自主设计和实现任务,要求学生独立完成传感器电路设计和数据采集,并用实验数据进行分析和解释。
以下是具体的课程设计内容:理论学习1.传感器的定义和基本原理2.传感器的分类和应用场景3.传感器与检测技术的结合实验操作1.传感器基础实验:温度传感器的电路连接和数据采集2.模拟信号处理实验:光敏传感器的电路连接和数据采集3.数字信号处理实验:红外传感器的电路连接和数据采集课程作业学生自主设计一个传感器的电路连接和数据采集实验,并完成以下任务:1.说明选用传感器的原因和应用场景2.设计传感器的电路连接图和程序3.完成数据采集和存储4.对实验数据进行分析和解释5.提交实验报告并进行展示教学方法本课程设计采用以下教学方法:1.课堂讲授:引导学生对传感器的基本原理、分类和应用场景的了解和认识。
2.实验操作:通过小组实验操作,让学生亲身体验传感器电路的连接和实验数据的采集。
3.课程作业:培养学生的实验设计和数据分析能力,提高学生的动手能力和实践能力。
4.实验报告:对学生的实验结果进行评估,考察学生真正掌握传感器的工作原理和应用。
教学资源1.教材:传感器与检测技术第2版,作者:张云波。
2.实验室设备:温度传感器、光敏传感器、红外传感器等。
3.实验工具:万用表、示波器、数据采集卡等。
吉林建筑工程学院电气与电子信息工程学院《传感器及检测技术》课程设计任务书设计题目:超声波测距系统设计专业班级:学生姓名:学号:指导教师:设计时间:2010.12.20-2010.12.31目录一、课程设计目的 (2)二、课程设计题目 (2)三、课程设计内容及要求 (2)1、设计内容 (2)2、设计要求 (2)四、传感器工作原理 (2)五、系统框图 (3)六、单元电路设计原理 (4)1、LED显示电路与键盘控制电路设计 (4)2、超声波发射电路设计 (5)3、超声波接收电路设计 (7)4 、串口通信与蜂鸣器电路设计 (8)七、软件设计与系统调试 (9)1、主程序流程图 (10)1.1发射程序与接收流程图 (10)1.2 中断子程序及流程图 (11)1.3 距离计算与显示子程序 (12)八、设计中的问题及解决方法 (13)九、总结 (13)十、完整的电路图(附录一) (14)十一、参考文献 (15)一、课程设计目的通过《传感器及检测技术》课程设计,掌握传感器及检测系统设计的方法和设计原则及相应的硬件调试的方法。
进一步理解传感器及检测系统的设计和应用。
二、课程设计题目超声波测距系统设计三、课程设计内容及要求1、设计内容采用40KHz的超声波发射和接收传感器测量距离。
可采用发射和接收之间的距离,也可将发射和接收平行放在一起,通过反射测量距离。
功能:1)LED数码管显示测量距离,精确到小数点后一位(单位:cm)。
2)测量范围:30cm~200cm,3)误差<0.5cm。
4)其它。
2、设计要求1)掌握传感器的工作原理及相应的辅助电路设计方法。
2)独立设计原理图及相应的硬件电路。
3)设计说明书格式规范,层次合理,重点突出。
并附上详细的原理图四、传感器工作原理超声波发生器内部结构有两个压电晶片和一个共振板。
当它的两极外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有振荡频时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,便产生超声波。
课题一:温度测量控制系统一.任务使用PT100温度传感器〔电阻值随温度变化〕,设计传感器放大电路,将传感器的电阻值转变为0~5V电压信号,将温度值显示出来。
再设计控制电路,控制一个300W电热杯温度,使其能够稳定在设定的温度值。
二.设计提示设计开场先查阅相关资料,如元器件资料、方案选择等,可以使用单片机方案,也可以使用模拟电路方案,设计电路时注意强电和弱电之间的隔离。
三.具体要求1.设计以测量显示局部电路为主;2.要绘制原理框图;3.绘制原理电路;4.要有必要的计算及元件选择说明;5.设计说明书格式规,层次合理,重点突出。
课题二:液位测量控制系统一.任务使用电容式液位传感器,设计传感器放大电路,将液位信号转变为标准电信号,将液位值显示出来〔液位高度2.5米,显示精度1厘米〕。
再设计控制电路,控制料罐的进口阀门开度,使其能够稳定在设定的高度值。
二.设计提示可以使用单片机方案,也可以使用模拟电路方案,还可以使用PLC方案〔传感器电路要自己设计〕,设计电路参考右图。
三.具体要求1.设计以测量显示局部电路为主;2.要绘制原理框图;3.绘制原理电路;5.设计说明书格式规,层次合理,重点突出。
课题三:强度测量显示电路一.任务使用光敏电阻、光敏三极管或光敏二极管传感器〔任选一种〕,设计传感器放大电路,将太的强弱转变电信号,并将光亮强度值显示出来。
二.设计提示设计开场先查阅相关资料,如元器件资料、方案选择等,可以使用单片机方案,也可以使用模拟电路方案,设计显示电路时注意按照国标显示,并有相应的手动校正电路。
三.具体要求1.设计以测量显示局部电路为主;2.要绘制原理框图;3.绘制原理电路;4.要有必要的计算及元件选择说明;5.设计说明书格式规,层次合理,重点突出。
课题四:电子秤电路设计一.任务使用称重传感器,设计一台电子称电路,可称重10千克,精度10克,。
二.设计提示设计开场先查阅相关资料,如元器件资料、方案选择等,可以使用单片机方案,也可以使用模拟电路方案,设计显示电路时显示**.**千克,并有相应的手动校正电路。
传感器与检测技术实训任务书一、实训任务和性质1.性质:测试与传感技术实验是《传感器及测试技术》课程教学的必须实验环节。
其目的是加深学生对本课程所涉及的重要基本原理、基本器件和常用仪器设备的结构及工作原理的理解。
2.任务:锻炼学生的动手实践能力,使学生在后面的学习和工作中能够综合运用所学知识解决实际问题。
二、实训教学目的和要求1.通过实验,了解各种传感器的结构和原理,熟悉其性能和被测量的含义,重点掌握传感器的应用、对应的接口电路、调试方法和故障诊断等。
2.本课程要求学生提前阅读实验指导书,在教师指导下自己动手,亲自实践,边作边想,认真记录,并写出实验报告。
三、实训方式与基本要求1、要求学生进行实际操作连线、并进行分析测试。
2、为保证实训效果,要求学生在使用实训仪器、设备、设施时,严格按照指导教师规定的安全操作规程及正确、规范的操作方法进行操作。
四、主要仪器、设备及消耗材料传感器实验箱(一)、传感器实验箱(二)、砝码、智能直流电压表(或虚拟仪表中直流电压表)、±15V电源、±5V电源,传感器调理电路挂件,信号源、测微头、差动变压器、虚拟示波器等。
选题一:传感器最小系统设计:传感器最小系统的PROTEUS软件仿真实现系统一:元件清单:AT89C2051, 数字传感器(DS18B20),晶振(crystal),电容(cap),电阻(res),按钮开关(BUTTON),四位7段数码管共阴极(7SEG-MPX4-CA)。
要求:运用所学检测与转换技术的课程内容,结合电路,单片机课程的具体内容,用以上元件在PROTEUS软件上设计一个基于DS18B20的测温系统电路并进行仿真。
电路中要有晶振电路(电容的大小不能随意给),复位电路。
数码管能显示数据并且跟DS18B20传感器上的值要一致。
显示的数据能精确到0.1还能显示负的数值。
提示:四位七段数码管的A到DP角接在P1口。
DS18B20接在P3.7,具体怎么接请自己查阅资料。
传感器与检测技术课程设计《传感器与检测技术》课程改革设计方案清晨的阳光透过窗帘,洒在书桌上,我拿起笔,思绪如泉涌。
作为一名有10年方案写作经验的大师,我要为《传感器与检测技术》课程改革设计方案贡献一份力量。
我们要明确课程改革的目标。
传感器与检测技术在现代工程领域有着广泛应用,但现有的课程设置存在一定的问题,如理论过多、实践不足、知识点陈旧等。
为了让课程更贴近实际需求,提高学生的动手能力和创新能力,我们需要对课程进行改革。
一、课程体系调整1.精简理论课程,增加实践环节。
将原本的理论课程分为基础理论和应用理论两部分,基础理论课程以讲授为主,应用理论课程则采用案例教学,让学生在实践中掌握知识。
2.引入最新技术动态,更新课程内容。
将传感器与检测技术的前沿动态融入课程,让学生了解行业最新发展。
3.增加实验课程,提高学生的动手能力。
设置多个实验项目,让学生在实验室中亲自动手,体验传感器与检测技术的魅力。
二、教学方法改革1.采用线上线下相结合的教学模式。
线上课堂以讲授为主,线下课堂以实践和讨论为主,提高课堂互动性。
2.引入项目式教学,培养学生的团队协作能力。
将学生分组,每组完成一个传感器与检测技术相关的项目,从方案设计、实施到成果展示,培养学生的团队协作和沟通能力。
3.加强实践教学,提高学生的创新能力。
在实验课程中,鼓励学生发挥创意,设计并实现具有实际应用价值的传感器系统。
三、课程评价体系改革1.调整考试形式,注重过程评价。
将期末考试调整为过程性评价,关注学生在课程学习过程中的表现。
2.引入同行评审,提高评价公正性。
让学生互相评价,充分发挥学生的主观能动性,提高评价公正性。
3.建立多元化评价体系,关注学生的全面发展。
除了成绩,还要关注学生在课程学习中的综合素质,如团队合作、创新能力等。
四、课程资源建设1.编写适合改革后的教材,满足教学需求。
组织专家编写一本涵盖最新技术动态的教材,让学生在学习过程中能够接触到行业前沿。
传感器课程设计任务书及指导书上海交通大学精密仪器教研室二零一二年十月重要时间节点:第1周第一次课,设计题目讲解,学生选题;第3周最后一次课前,完成电路原理图设计。
目录第一章总论 (3)1-1 《传感器》课程设计的目的 (3)1-2 《传感器》课程设计的内容 (3)1-3 设计时应注意的事项 (3)1-4 设计题目 (4)第二章电阻应变式传感器 (5)2-1 电阻应变式称重传感器原理 (5)2-2 设计用传感器介绍 (6)2-3 任务与要求 (7)第三章差动螺管式电感位移传感器 (8)3-1 电感式位移传感器测量原理 (8)3-2 传感器测量测头 (8)3-3 任务与要求 (9)第四章差动变压器式位移传感器 (10)4-1 差动变压器式位移传感器工作原理 (10)4-2 设计用传感器介绍 (11)4-3 任务与要求 (12)第五章压电式测速传感器 (13)5-1 压电式力传感器工作原理 (13)5-2 设计用传感器介绍 (14)5-3 任务与要求 (15)第六章光电编码器 (16)6-1 光电编码器 (16)6-2 设计用传感器介绍 (17)6-3 任务与要求 (21)第七章光栅位移传感器 (22)7-1 光栅位移传感器工作原理 (22)7-2 设计用传感器介绍 (233)7-3 任务与要求 (29)第一章总论1-1《传感器》课程设计的目的《传感器》课程设计是《传感器》课程的一个重要教学环节,通过这个教学环节要求达到下列几个目的:1.通过课程设计,把在《传感器》及其他有关先修课程《机械制图、精密仪器设计、电工理论基础、模拟电路、数字电路、单片机等》中所获得的知识在传感器设计、装配、调试中综合加以运用,使这些知识得到巩固,并使理论知识与实践相结合,培养工程实践及科学研究的基本技能;2.通过课程设计,加强同学对几种传感器原理的感性认识,加深对课堂的理解,增强动手能力;3.通过这个设计初步培养同学对传感器设计的独立工作能力和分析问题、解决问题的能力。
一、课程性质本课程作为机电一体化技术专业基础课程,在本专业的职业能力培养中所起着承前启后的桥梁作用,它既是前期理论课的延续,又是学习其他专业课的前提。
本课程主要培养学生选择应用各类传感器的能力,组成各种检测系统的能力和各种测试模块电路的设计制作能力,这些能力是构成本专业职业岗位技能的重要部份。
本课程的前期课程主要有《工程制图》《电子电路基础》《电子路线 cad》《应用数学基础》等。
二、课程整体设计1 课程目标设计1.1 能力目标(1)能够用万用表、示波器等常用仪器检查各种传感器性能,判别其好坏;(2)能够根据检测要求合理选用各种类型的传感器;(3)能够根据被测信号的特点,用不同类型的传感器设计合理的检测电路;(4)能够设计普通电子检测产品;(5)能够正确维护常用电子检测设备。
1.2 知识目标(1)掌握测量及误差理论等知识,传感器及检测技术基本知识,电桥测量电路的基本特性;(2)掌握各种常用传感器的基本工作原理、性能特点,理解它们的工作过程,掌握它们的各种应用场合和方法;(3)掌握信号处理及抗干扰技术的基本知识,理解典型检测系统的工作原理,清晰各组成部份的功能及其特性。
1.3 职业目标(1)能独立学习、工作,掌握交流与团队合作能力,具备相应的职业道德;(2)养成良好的工作责任心、坚毅的意志力和严谨的工作作风;(3)在实际工作中能创造性地完成各项任务,了解电子信息产业的相关法律法规常识;(4)掌握文明生产、安全生产与环境保护的相关规定及内容。
2 课程内容设计课程教学内容根据课程目标,按照职业岗位能力要求进行选择,采取项目教学结合虚拟真实工作场景的实践教学,培养典型电子产品设计和生产管理人员。
教学内容包括产品开辟市场调研、产品电子路线设计制作、工艺文档编制、质量检验等,通过项目执行使学生了解项目从调研到成品检验的全过程,具体教学内容安排见表 1。
表 1 《传感器与检测技术》课程内容工作过程课程内容模块子模块课时市场调研传感器常识传感器在电子产品中的应用情况4电子路线设计制作传感器选用模块电阻传感器及其应用4电容传感器及其应用4电感传感器及其应用6热电偶传感器及其应用6光电传感器及其应用4霍尔传感器及其应用4压电传感器及其应用4超声波传感器及其应用4工艺文档编制及产品质量检验检测系统集成模块信号处理与抗干扰技术4传感器网络的组成与应用4简易电子秤系统的设计10小组答辩23 能力训练项目设计学期初,将学生分成四至六名一组的学习小组,每一个学习小组分配在编号固定的传感器实验台上,上课在传感器实验室进行,在整个学习过程中完成常用传感器选型应用训练和典型检测系统集成与使用维护训练等 10 个项目。
南京工程学院
课程设计任务书
课
程
名
称
检测技术与自动化仪表 自动化学院 自动化
院(系、部、中心) 专 班 起 指 止 导 日 教 业 级 期 师
第 16 周 乐建华 王东霞
1.课程设计应达到的目的
课程设计的目的是使学生能够将《检测技术》课程的内容有机的联系起来,形成系 统的概念,培养学生综合应用知识的能力,掌握智能检测(或仪表)系统设计的基本思 想和方法。
2.课程设计题目及要求 一、题目 智能液位(料位)计 二、设计要求 1.性能要求: 测量范围:0~10m;精度:±0.01%F·S 2.功能要求: 采用 MCS51 系列单片机完成液位测量,并将测量值输出显示。
3.课程设计任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品等要 求〕 根据任务书要求,在教师的指导下,完成以下设计任务: 1.系统整体方案设计,包括课题分析、传感器选择、单片机选择等。
2.系统硬件设计,包括: 1)智能仪表的前向通道设计 (1)测量电路设计; (2)信号处理; 2)微机系统设计 接口电路设计。
3.智能仪表的软件模块设计; (1)管理软件:只要求编写程序框图; (2)功能模块:只要求编写程序框图。
完成设计任务后,由指导教师进行验收。
验收过程中,由指导教师通过答辩方式对 设计情况进行考查。
认真、规范地撰写课程设计报告,报告应包括: 封面 目录 内容部分包含: 一、设计任务(要求) 二、总体方案 三、硬件原理图 四、软件框图 五、设计总结 六、参考文献
4.主要参考文献
1.张靖等.检测技术与系统.设计中国电力出版社,2001 年。
2.陈润泰.检测技术与智能仪表.中南工业大学出版社,1990 年。
3.徐爱均.智能化测量控制仪表原理与设计.航空航天大学出版社,1995 年。
另外,与“传感器测量电路精解”相关的书籍均可。
5.课程设计进度安排 起 止 日 期 工 作 内 容
下达任务(提前 1 周) 第 16 周周一、周二 第 16 周周三、周四 第 16 周周五 方案设计 具体模块设计 答辩
6.成绩考核办法 考核成绩由四部分构成,其中包括:设计态度(占 10%) 、设计结果(占 50%) 、报告 撰写(占 20%) 、答辩情况(占 20%) 。
教研室审查意见:
教研室主任签字: 年 院(系、部、中心)意见: 月 日
主管领导签字: 年 月 日
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