检测技术与仪表课程设计温度检测与控制实验系统设计知识分享

检测与仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解检测与仪表的基本概念，掌握不同类型传感器的原理与应用。

2. 使学生掌握仪表的读数、校准及维护的基本方法。

3. 引导学生了解检测与仪表技术在工业自动化中的应用和发展趋势。

技能目标：1. 培养学生运用传感器进行数据采集、处理和分析的能力。

2. 培养学生根据实际需求选择合适的仪表及传感器，设计简单的检测系统的能力。

3. 提高学生实际操作仪表及传感器的技能，掌握基本的故障排查方法。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对检测与仪表技术的兴趣，激发学生主动学习的积极性。

2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践操作的安全性和准确性。

3. 增强学生的团队合作意识，培养学生在实际工程问题中解决问题的能力。

本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。

通过本课程的学习，使学生不仅掌握检测与仪表的基础知识，还能运用所学技能解决实际问题，培养学生在实际工程中的应用能力和创新精神。

同时，注重培养学生的安全意识、团队合作精神和对检测与仪表技术发展的关注，为学生未来的学习和工作打下坚实基础。

二、教学内容1. 检测与仪表的基本概念：介绍传感器、仪表的定义、分类及基本工作原理。

- 教材章节：第一章 检测与仪表概述- 内容列举：传感器原理、仪表分类、检测技术发展历程2. 常用传感器及其应用：学习温度、压力、流量、液位等传感器的原理及应用。

- 教材章节：第二章 常用传感器及其应用- 内容列举：温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器3. 仪表的读数、校准与维护：讲解仪表的读数方法、校准原理及日常维护知识。

- 教材章节：第三章 仪表的读数、校准与维护- 内容列举：仪表读数方法、校准技术、仪表维护保养4. 检测系统设计：探讨检测系统的设计原则、步骤及实际应用案例。

- 教材章节：第四章 检测系统设计- 内容列举：检测系统设计原则、步骤、案例解析5. 检测与仪表技术在工业自动化中的应用：分析检测与仪表技术在工业自动化领域的应用及发展趋势。

《传感器与检测技术》课程设计一．课程设计目的课程设计的目的是使学生能够将《传感器与检测技术》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。

二．设计方法（一）智能化测量控制仪表的总体设计在设计一台智能化测量控制仪表时，首先要进行仪表的总体设计。

在课程设计中要考虑以下两点。

1．从整体到局部(自顶向下)的设计原则开始时，根据仪表功能和设计要求提出仪表设计的总任务，分别并绘制硬件和软件总框图，然后将总任务分解成一批可以独立表征的子任务，这些子任务再向下分，直到每个低级的子任务足够的简单，可以直接而且容易实现为止。

这些低级子任务可用模块化的方法来实现，有些子任务可以采用某些通用化的模块（模件）实现。

2．经济性要求为了获得较高的性能价格比，设计仪表时不应盲目地追求复杂高级的方案。

在满足性能指标的前提下，应尽可能采用简单的方案，因为方案简单意味着元器件少，可靠性高，从而也比较经济。

在进行实际的产品设计时，还应考虑仪表的可靠性要求、操作和维护的要求等。

（二）智能化测量控制仪表的硬件电路设计1．单片机芯片的选择课题中指定在MCS-51系列单片机中选择机种。

选择时，应考虑单片机的时钟频率、内部程序存储器和数据存储器容量、片内功能部件，以及相关的技术支持等因素。

2．存储器设计如果仪表中所涉及的程序或者数据量使单片机内部存储器难以满足要求时，应设计片外存储器。

3．输入/输出接口的设计单片机从测量环节或者说前向通道（包括A/D转换器和输入电路）输入测量信息、从键盘输入仪表需要的各种数据和信息（如功能选择，量程范围、阈值等）以及向显示器输出测量结果、仪表的工作状态（如报警信息）都需要通过接口电路实现，因此要设计相应的接口电路。

4．测量部分的设计测量部分通常由两大部分组成，即模拟测量部分和A/D转换器。

模拟测量部分如传感器、传感器测量电路、信号放大电路、滤波电路以及其它的信号调理电路都是一些独立的模块或组件，如果已有相应的模块芯片出售，设计时只要选用合适（符合技术要求）的芯片即可；如果没有相应的模块供应，则在设计时要根据仪表的技术指标，自行设计这些组件。

认识温度监测技术教案温度监测技术在现代社会中扮演着非常重要的角色，它涉及到许多领域，包括工业生产、医疗保健、环境保护等等。

了解温度监测技术对我们的日常生活和工作都有着重要意义。

因此，本文将从温度监测技术的基本原理、应用领域和发展趋势等方面进行介绍，帮助读者更好地认识和理解这一技术。

一、温度监测技术的基本原理。

温度监测技术是通过测量物体的热量来确定其温度的一种技术。

在物体受热时，其分子会加速运动，产生热量，使得温度升高；而在物体散热时，其分子会减缓运动，释放热量，使得温度降低。

因此，通过测量物体散热或吸热的情况，就可以确定其温度。

目前常用的温度监测技术包括接触式温度监测和非接触式温度监测两种。

接触式温度监测是通过将温度传感器直接接触到物体表面，利用传感器的特性来测量物体的温度。

常见的接触式温度传感器有热电偶和热敏电阻等。

热电偶是利用两种不同金属的接触产生的热电势来测量温度的传感器，其测量范围广，精度高，但需要与被测物体接触，不适用于高温、高压和腐蚀性环境。

热敏电阻是利用材料的电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器，其结构简单，价格低廉，但对环境条件要求较高。

非接触式温度监测是通过红外辐射测量物体的温度，其原理是物体在一定温度下会发出特定波长的红外辐射，通过测量这种辐射的强度来确定物体的温度。

非接触式温度监测适用于高温、高压和腐蚀性环境，但其测量范围较窄，精度较低。

二、温度监测技术的应用领域。

温度监测技术在工业生产、医疗保健、环境保护等领域都有着广泛的应用。

在工业生产中，温度监测技术被用于控制生产过程中的温度，保证产品质量。

例如，在金属加工中，需要控制金属的加热温度和冷却温度，以保证产品的硬度和韧性。

在化工生产中，需要控制反应温度和冷却温度，以保证反应的速率和产物的纯度。

此外，温度监测技术还被用于监测设备的运行温度，保证设备的安全运行。

在医疗保健领域，温度监测技术被用于监测人体的体温，帮助医生诊断疾病。

摘要本课程设计实验采用的是计算机和三菱Q系列PLC和三菱FR-F740系列变频器来实现控制，实验的目标是通过控泵的出油量来把油罐中的液位控制在设定的高度。

本课程设计实验报告首先对此次试验的主要任务和实现方式做了简要的阐述，之后针对实验要求提出了可行的设计方案并进行了讨论和比较。

我们利用PLC，变频器和电机在实验室构成了单回路的闭环控制系统，并采用了PI算法对PLC编程。

经过了一段时间的学习，通过多次校正和对参数的修改调试，最终实现了稳定运行和液位（转速）控制的在设定值的实验目标。

并将整个过程反映在了本次试验报告中。

程设计是以我们自己的专业课程（过程控制系统）为依托，针对一个特定的设计内容对我们进行完整的控制系统设计训练的教学环节。

使我们通过整个课程设计的过程了解和掌握过程控制系统设计的内容、步骤、规范和方法等。

为将教材中的理论和上课时学习的知识与实际自动化工程提供结合的机会，加深我们对过程控制系统这门课程的理论知识和应用实践的认识。

我们的设计内容包括：控制系统可行性分析，控制原理分析与设计，控制设备选型、系统接线图纸设计，控制系统编程实现以及实验验证等。

我们可以根据个人情况进行各自特色的控制系统设计。

关键词：PLC，变频器，自动化，液位控制目录摘要 (Ⅰ)1. 概述 (1)2. 课程设计任务及要求 (2)2.1 设计任务 (2)2.2 设计要求 (2)3. 理论设计 (3)3.1 方案论证 (3)3.2 系统设计 (7)3.2.1 结构框图及说明 (7)3.2.2 系统原理图及工作原理 (10)3.3 单元电路设计 (10)3.3.1 单元电路工作原理 (10)3.3.2 PID参数选择 (13)4. 系统设计 (15)4.1 软件设计 (15)4.2 编程过程 (17)4.3 编程结果 (18)5. 安装调试 (22)5.1安装调试过程 (22)5.2 故障分析 (23)6. 结论 (27)7. 使用仪器设备清单 (28)8. 收获、体会和建议 (29)9. 参考文献 (30)1概述○1过程控制系统过程控制系统是以表征生产过程的参量为被控制量使之接近给定值或保持在给定范围内的自动控制系统。

检测技术与仪表一、 绪论1. 检测仪表控制系统结构图：各单元作用：① 检测单元：实现控制调节作用的基础，它完成对所有被控变量的直接测量， 包括温度、压力、流量、液位、成分等；② 变送单元：将检测的温度、压力等参数转为电信号（U:1-5V 、I:4-20mA ）； ③ 显示单元：控制系统的附属单元；④ 调节单元：完成调节控制规律的运算,调节单元采用的常规控制规律PID 调节 ⑤ 执行单元：实施控制策略的执行机构，有电动、气动、液动等方式。

2. 基本概念：测量范围的最小值和最大值分别称为测量下限和测量上限，简称下限和上限。

下限又趁称为零点； 量程: 测量上限值－测量下限值。

3. 标尺特性曲线：零点的变化称为零点迁移，而量程的变化（斜率）则称为量程迁移。

通过仪表的标尺特性来反映标尺特性：以被测变量值相对于量程的百分数为横坐标记为X ，以仪表指针位移或转角相对于标尺长度的百分数为纵坐标记为Y可得仪表的标尺特性曲线X－Y线段1（OB红）：理想型；（0，100%）线段2（绿）：测量范围（0，75%），标尺特性：零点迁移（K不变）；线段3（黄）：测量范围（0，70%），标尺特性：量程迁移（K变大，更灵敏）；线段4（蓝）：测量范围（0，100%），标尺有效范围（0，71.4%），量程迁移（K变小）4.灵敏度K=（标尺特性为曲线时，K为切线斜率）5.误差：①被测真值（约定真值）：真实的理论值；②绝对误差＝示值－约定真值；③相对误差=绝对误差真值；④引用误差=绝对误差量程；⑤最大引用误差Qmax=最大绝对误差量程，（最大绝对误差指量程内）仪表精度为最大引用误差不带%(精度等级：0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0，数越小精度越高)P10例1-1，1-2，作业题二、误差分析基础1．平n为测量次数，Mi为测量示值；2．准确度：δ=A-A0，（测量值与真值的偏差）n足够大，A0则接近真值3．残差（残余误差）：各测量值与平均值的差：vi=Mi-A，∑vi=04.精密度：即标准差（表示测量值间差异）图一：准高(好像不是很高)、精低；图二：准低、精高；图三：都高Array左图：A为被测量的真值，Aa、Ab为两种测量方法测得数据的平均值，分析得知：曲线1表示准确却不精密（误差小，标准误差大）；曲线2表示精密却不准确（误差大，标准误差小）。

工业温度检测课程设计一、教学目标本课程旨在让学生掌握工业温度检测的基本原理、方法和应用,培养他们运用科学知识解决实际问题的能力,提高他们对工业生产安全的认识和责任感。

1.了解工业温度检测的基本概念、原理和方法。

2.掌握工业温度检测仪表的种类、结构、原理和应用。

3.学习工业温度检测在生产中的应用和注意事项。

4.学会正确使用工业温度检测仪表,并进行误差分析。

5.能够根据实际需要选择合适的工业温度检测仪表。

6.能够运用所学知识解决实际工业温度检测问题。

情感态度价值观目标:1.培养学生的科学精神,提高他们对工业温度检测技术的认识和理解。

2.培养学生的实践能力,提高他们对工业生产安全的重视和责任感。

3.培养学生的团队合作意识,提高他们的沟通能力和协作能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括工业温度检测的基本概念、原理和方法,工业温度检测仪表的种类、结构、原理和应用,以及工业温度检测在生产中的应用和注意事项。

具体的教学大纲如下:1.工业温度检测的基本概念、原理和方法。

2.工业温度检测仪表的种类、结构、原理和应用。

3.工业温度检测误差的产生和减小方法。

4.工业温度检测在生产中的应用和注意事项。

5.实际案例分析,解决实际工业温度检测问题。

三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。

1.讲授法:通过教师的讲解,让学生掌握工业温度检测的基本概念、原理和方法,以及工业温度检测仪表的种类、结构、原理和应用。

2.讨论法:通过小组讨论,让学生深入了解工业温度检测在生产中的应用和注意事项,培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.案例分析法:通过分析实际案例,让学生学会解决实际工业温度检测问题,提高学生的实践能力。

4.实验法:通过实验操作,让学生掌握工业温度检测仪表的正确使用方法,并进行误差分析,提高学生的实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备适当的教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料、实验设备等。

检测与仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解检测与仪表的基本概念，掌握常用传感器的原理、特性及应用场景。

2. 学生能够描述各种仪表的工作原理，了解其使用方法和操作步骤。

3. 学生掌握检测系统的基本构成，了解信号处理、数据传输和显示等方面的知识。

技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析实际检测问题，选择合适的传感器和仪表。

2. 学生具备使用检测仪表进行数据采集、处理和分析的能力，能够解决简单的实际问题。

3. 学生能够根据检测需求，设计简单的检测系统，并进行初步的调试和优化。

情感态度价值观目标：1. 培养学生对检测与仪表学科的兴趣，激发他们探索科学技术的热情。

2. 培养学生严谨、细致的学习态度，使他们具备良好的实验操作习惯。

3. 培养学生的团队协作意识，提高他们沟通、交流和解决问题的能力。

课程性质分析：本课程属于工程技术类课程，注重理论与实践相结合，强调学生的动手能力和实际应用。

学生特点分析：学生为初中生，具有一定的物理知识基础，对新技术和新事物充满好奇，但可能缺乏实际操作经验。

教学要求：结合课程性质和学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高他们的实践操作能力和创新能力。

通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际检测问题中，培养他们的工程技术素养。

二、教学内容1. 传感器原理与应用- 介绍传感器的基本概念、分类和工作原理。

- 着重讲解力、热、光、磁等常见传感器的工作原理和特性。

- 分析传感器在实际检测中的应用场景。

2. 检测仪表基础- 概述仪表的分类、结构及工作原理。

- 详细介绍压力表、温度计、流量计等常用仪表的原理和使用方法。

3. 检测系统组成与设计- 介绍检测系统的基本构成，包括传感器、信号处理、数据传输和显示等。

- 指导学生设计简单的检测系统，并进行实验操作和调试。

4. 实践操作与案例分析- 组织学生进行实际操作，如使用传感器和仪表进行数据采集、处理和分析。

- 分析典型案例，使学生了解检测技术在工业、医疗、环保等领域的应用。

检测控制仪表学习指导课程设计一、课程概述本课程旨在通过授课和实践，使学生了解检测控制仪表基础知识和常用检测方法，掌握检测控制系统设计的基本步骤和方法，并能够进行检测控制仪表的维护和故障排除。

二、教学目标本课程的教学目标为：1.让学生了解检测控制仪表的基础知识和常用检测方法；2.教会学生掌握检测控制系统设计的基本步骤和方法；3.使学生掌握检测控制仪表的维护和故障排除技能。

三、教学内容本课程主要包括以下几个方面的教学内容：1.检测控制仪表的基础知识：介绍检测控制仪表的概念、分类、结构和工作原理等。

2.检测控制仪表的检测方法：介绍常用的检测方法，包括传感器的检测、信号的检测、电气量的检测等。

3.检测控制系统设计的基本步骤和方法：介绍检测控制系统的设计流程和方法，包括系统分析、系统设计、系统测试等。

4.检测控制仪表的维护和故障排除：介绍检测控制仪表的维护和保养方法，以及常见的故障排查方法和技巧。

四、教学方法本课程将采取以下教学方法进行授课：1.第一原理课程讲解：详细介绍检测控制仪表的基础知识和常用检测方法等内容。

2.案例分析教学：通过实际案例分析，让学生掌握检测控制系统设计的基本步骤和方法。

3.实践操作：通过实践操作，让学生掌握检测控制仪表的维护和故障排除技能。

五、教学评估本课程的教学评估将采用以下方式：1.作业和实验报告：要求学生按要求完成作业和实验，并提交相应的报告。

2.期末考试：采用闭卷考试的方式，测试学生对本课程内容的掌握情况。

六、教材推荐本课程所使用的教材包括：1.检测仪器原理与应用（第二版）；2.检测仪表技术基础。

七、教学计划本课程的教学计划如下：教学内容学时检测控制仪表的基础知识 4检测控制仪表的检测方法 4检测控制系统设计方法 4检测控制仪表的维护排除 4实验操作8八、总结通过本课程的学习，学生能够掌握检测控制仪表的基础知识和常用检测方法，掌握检测控制系统设计的基本步骤和方法，并能够进行检测控制仪表的维护和故障排除，为学生今后的工作和研究提供了基础。