Методичні рекомендації до виконання контрольної роботи №1 (в рамках самостійної роботи студентів)




Скачати 478.48 Kb.
НазваМетодичні рекомендації до виконання контрольної роботи №1 (в рамках самостійної роботи студентів)
Сторінка1/2
Дата конвертації11.08.2013
Розмір478.48 Kb.
ТипМетодичні рекомендації
skaz.com.ua > Інформатика > Методичні рекомендації
  1   2

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ХЕРСОНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА ТЕХНІЧНОЇ КІБЕРНЕТИКИ



Рег. № _______________


МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ



до виконання контрольної роботи №1

(в рамках самостійної роботи студентів)

з дисципліни «Основи збору, передачі і обробки інформації»

для студентів денної форми навчання спеціальностей

091401 – «Системи управління і автоматики»,

050201 – «Системна інженерія»

Херсон, 2009

Методичні рекомендації до виконання контрольної роботи №1 (в рамках самостійної роботи студентів) для судентів денної форми навчання з дисципліни «Основи, збору, обробки і передачі інформації» / В.С. Димов. – Херсон, ХНТУ, 2009. – 23 с.
Друкується за рішенням науково-методичної комісії факультету кібернетики Херсонського національного технічного університету.

Затверджено


на засіданні кафедри Технічної кібернетики

протокол № 9 від «16» 02 2009 р.
зав. кафедрою __________ О.М. Бражник

Відповідальний за випуск – О.М. Бражник, к.т.н, доц., зав. кафедрою ТК


ЗМІСТ


Вступ ......................................................................................................

4

Завдання №1 ...........................................................................................

5

Завдання №2 ...........................................................................................

7

Завдання №3 ...........................................................................................

8

Завдання №4 ...........................................................................................

10

Завдання №5 ...........................................................................................

11

Додаток А ................................................................................................

13

Додаток Б .................................................................................................

18

Література ................................................................................................

23


ВСТУП
Темою роботи являється розрахунок параметрів датчиків різних фізичних величин.

Датчиком називають пристрій, що виконує перетворення вимірюваної або контрольованої фізичної величини у фізичну величину іншого роду, зручного для подальшого використання.

Основне призначення датчиків – перетворення різних фізичних величин в електричні величини (напруга, струм, частота).

Через те, що датчики зазвичай встановлюються безпосередньо на об'єкті контролю і виявляються під впливом несприятливих зовнішніх чинників, до датчиків пред'являються достатньо жорсткі вимоги до точності і стабільність перетворень.
Варіанти завдань на контрольну роботу наведені в додатку А. Номера вариантів задаються викладачем. Контрольна робота оформлюється на аркушах формату А4. При оформленні слід керуватися ДСТУ 3008-95 “ДОКУМЕНТАЦІЯ. Звіти у сфері науки і техніки. Структура і правила оформлення”. Допускається для виконання звіту використовувати форми, навелені в додатку Б.

Контрольна робота здається на перевірку до кінця 7-го навчального тижня семестру. В разі негативної оцінки робота повертається на допрацювання.

^ ЗАВДАННЯ №1
Тема: "Потенціометричні датчики"
Мета: Розрахувати потенціометричний датчик.
Короткі теоретичні відомості
Потенціометричний датчик є реостатом, включеним по схемі потенціометра. Потенціометричний датчик перетворює механічні переміщення в зміну опору реостата. Розрахунок потенціометра зводиться до розрахунку опорів: визначаються розміри каркаса для намотування, діаметр дроту обмотки, кількість витків, крок намотування.
1) Робоча довжина каркаса:


,

(1.1)


де L – робоча довжина каскаду (мм);

 – кут повороту;

D – середній діаметр каркаса (мм).
2) Мінімальне число витків:


,

(1.2)


де n – мінімальне число витків, % (витків);

р – роздільна здатність.
3) Крок намотування:


,

(1.3)


де  – крок намотування (мм).
4) Діаметр дроту з ізоляцією:


,

(1.4)


де dІ – діаметр дроту з ізоляцією (мм).
5) Коефіцієнт навантаження:


,

(1.5)


де  – коефіцієнт навантаження;

max – максимальна похибка.
6) Опір потенціометра:


,

(1.6)


де R – опір потенціометра (Ом).
7) Висота каркаса:


,

(1.7)


де Н – висота каркаса (мм);

 – питомий опір (Омм);

b – товщина каркаса (мм).


Приклад розрахунку
Початкові дані:
Rн = 4400 Ом;

max = 2,5 %;

D = 45 мм;

 = 330;

b = 2 мм;

р=0,25 %;

 = 0,49 * 10-6 Омм.
Вирішення:


  1. L = 330 * 45 * 3,14 / 360 = 129,5 (мм);

  2. n = 100 / 0,25 = 400 (витків);

  3.  = 129,5 / 400 = 0,324 (мм);

  4. dІ = 0,324 – 0,015 = 0,309 (мм) (з урахуванням ізоляції);

  5. Вибираємо d  0,3 (мм) = 0,3 * 10-3 (м);

  6.  = (1 – 0,025) / (4 * 0,025) = 9,75;

  7. R = 4400 / 9,75 = 451,3 (Ом);

  8. H = {[3,14 * 451,3 * (0,3 * 10-3)2] / (8 * 0,49 * 10-6 * 400)} – 0,002 =

= 0,0793 (м) = 79,3 (мм).
^ ЗАВДАННЯ №2
Тема "Індуктивні датчики"
Мета: Визначити індуктивність датчика.
Короткі теоретичні відомості
Індуктивні датчики перетворюють механічне переміщення в зміну параметрів магнітного і електричного ланцюгів. Принцип дії індуктивних датчиків заснований на зміні індуктивності L або взаємоіндуктивності M обмотки з сердечником внаслідок зміни магнітного опору RМ магнітного ланцюга, до якого входить сердечник.
1) Послідовність перетворень:
F  ВRМLXLZI,
де F – зусилля;

В – довжина повітряного зазора;

RМ – магнітний опір;

L – індуктивність;

^ XL – індуктивний опір;

Z – повний опір;

I – струм.
2) Індуктивність датчика обчислюється по формулі:


,

(2.1)


де ^ L – індуктивність датчика (Гн);

В – довжина повітряного зазора (м);

n – число витків;

SМ – площа поперечного перетину магнітопровода (м2).

^ Приклад розрахунку
Початкові дані:
В1 = 0,4 мм = 0,0004 м;

В2 = 0,6 мм = 0,0006 м;

В3 = 0,8 мм = 0,0008 м;

SМ = 40 мм2 = 0,00004 м2;

n = 16000 витків.
Вирішення:
(Гн);

(Гн);

(Гн);
Побудуємо графік L = f(В) з кроком 0,1 мм.



L (Гн)

В (мм)

^ ЗАВДАННЯ №3
Тема: "Термоелектричні датчики"
Мета: Визначити параметри термоелектричного датчика.
Короткі теоретичні відомості
Термоелектричний датчик – датчик генераторного типу. Термоелектричний датчик є ланцюгом, що складається з двох різнорідних металів. Провідники називаються термоелектродами, стики провідників – спаями, а ЕРС, що виникає при нагріві спаю – термо-ЕРС. Спай, температура якого підтримується постійною, називається холодним, а спай, що знаходиться в контакті з середовищем, температура якого вимірюється, – гарячим. По величині термо-ЕРС можна судити про різницю температур гарячого і холодного спаїв, і якщо відома температура холодного спаю, то можна визначити температуру гарячого спаю.

1) Величина термо–ЕРС:


,

(3.1)


де ЕТП – термо-ЕРС (мВ).
2) Різниця температур між гарячим і холодним спаями термопари:


,

(3.2)


де t – різниця температур.
3) Температура гарячого спаю термопари:


,

(3.3)


де t0 – температура холодного спаю термопари.
4) При точному розрахунку термо-ЕРС треба вводити поправку на температуру холодного спаю термопари:


.

(3.4)


5) Розрахункова термо-ЕРС:


.

(3.5)


Приклад розрахунку
Початкові дані:
RМ = 130 Ом;

RВН = 10 Ом;

t = 15 С;

UМ = 24 мВ;

ЕТАБ = 6,95 мВ.
Вирішення:
1) ЕТП = 24(130+10)/130 = 26 мВ;

2) t = 26*100/6,95 = 374 С;

3) t1 = 374+15 = 389 С;

4) ЕП = 6,95*15/100 = 1,04 мВ;

5) ЕР = 26+1,04 = 27,04 мВ.

^ ЗАВДАННЯ №4
Тема: "Ємнісні датчики"
Мета: Обчислити основні параметри ємнісних датчиків.
Короткі теоретичні відомості
Датчик кутових переміщень має вигляд:




1 – Рухома пластина

2 – Вал

3 – Нерухома пластина


Рис. 4.1 – Датчик кутових переміщень
1) Максимальна ємність датчика при  = 180 дорівнює:


.

(4.1)


Формула (4.1) справедлива, якщо кути, створені сторонами пластин (рухомих і нерухомих окремо) дорівнюють 180. З цієї формули можна знайти загальну кількість рухомих і нерухомих пластин (отриману кількість слід округлити до цілого числа):


.

(4.2)


2) Чутливість датчика визначаємо по формулі:


.

(4.3)



Приклад розрахунку
Початкові дані:

  • максимальна площа взаємодії пластин – Smax = 15 см2;

  • максимальна ємність датчика – Сmaх = 400 пФ;

  • відстань між пластинами d = 0,8 мм;

  • діелектрична проникність Д = 1 (діелектрик – повітря).

Визначити загальну кількість пластин і чутливість датчика.
Вирішення:

= 22; = 1,945 пФ/.


^ ЗАВДАННЯ № 5
Тема: "П'єзоелектричні датчики"
Мета: Визначити параметри п’єзоелектричного датчика.
Короткі теоретичні відомості
П’єзоелектричні датчики відносяться до датчиків генераторного типу, в яких вхідною величиною є сила, а вихідною – кількість електрики. Робота п’єзоелектричного датчика заснована на п’єзоефекті, суть якого полягає в тому, що на гранях деяких кристалів при їх стисненні або розтягуванні з’являються електричні заряди.
1) Величина заряду:


,

(5.1)


де ^ К0 – п’єзоелектрична постійна (модуль) (Кл/Н);

FХ – зусилля, направлене уздовж електричної осі (Н).
2) Ємність однієї пластини:


,

(5.2)


де С – ємність однієї пластини (пФ);

- відносна діелектрична проникність;

^ D – діаметр пластини (диска);

а і b – сторони пластини (прямокутника);

d – товщина пластини.
3) Напруга між обкладинами:


,

(5.3)


де ^ СВХ – ємність ланцюга, що виміряється (пФ);

n – кількість пластин.
4) Чутливість датчика:


,

(5.4)


де dS – чутливість датчика (В/Н).
Приклад розрахунку
Початкові дані:
матеріал – кварц;

r = 4,5 * 10-11,

K0 = 2,5 * 10-12 Кл/Н;

D = 1 см = 0,01 м;

d = 1 мм = 0,001 м;

FХ = 15 Н;

CВХ = 17 пФ;

n = 1.
Вирішення:
1) qХ = 2,5 * 10-12 * 15 = 37,5 * 10-12 (Кл);
2) пФ;
3) В;
4) dS = 1,9/15 = 0,12 В/Н.

^ ДОДАТОК А
Варіанти завдань на контрольну роботу
Таблиця А.1 – Початкові дані для завдання 1




варіанту

RН (Ом)

max (%)

D (мм)



B (мм)

р (%)

  10-6

(Омм)

1

4300

2,0

50

330

1,8

0,2

0,49

2

4300

3,0

55

320

2,5

0,22

0,48

3

4300

2,7

47

310

1,5

0,23

0,45

4

4300

2,3

52

300

2,3

0,25

0,44

5

4300

2,1

49

340

2,0

0,21

0,42

6

3600

2,0

55

330

1,8

0,22

0,49

7

3600

1,0

40

320

2,5

0,2

0,48

8

3600

1,5

45

310

1,5

0,23

0,45

9

3600

2,5

35

300

2,3

0,25

0,44

10

3600

0,8

42

340

2,0

0,21

0,42

11

2400

2,0

50

330

1,8

0,22

0,49

12

2400

1,0

55

320

2,5

0,2

0,48

13

2400

1,5

47

310

1,5

0,23

0,45

14

2400

2,5

52

300

2,3

0,25

0,44

15

2400

0,8

49

340

2,0

0,21

0,42

16

5100

2,0

55

330

1,8

0,2

0,49

17

5100

3,0

40

320

2,5

0,22

0,48

18

5100

2,7

45

310

1,5

0,23

0,45

19

5100

2,3

35

300

2,3

0,25

0,44

20

5100

2,1

42

340

2,0

0,21

0,42

21

1800

2,5

40

330

1,8

0,22

0,49

22

1800

1,5

35

320

2,5

0,2

0,48

23

1800

1,0

42

310

1,5

0,23

0,45

24

1800

2,0

38

300

2,3

0,25

0,44

25

1800

2,2

36

340

2,0

0,21

0,42


Таблиця А.2 – Початкові дані для завдання 2


№ варіанту

В1 (мм)

В2 (мм)

В3 (мм)

SМ (мм2)

n

1

0,3

0,5

0,7

40

16000

2

0,4

0,6

0,8

50

14000

3

0,3

0,5

0,7

60

15500

4

0,4

0,6

0,8

30

16500

5

0,5

0,7

0,9

25

12500

6

0,3

0,5

0,7

40

12500

7

0,4

0,6

0,8

50

16500

8

0,3

0,5

0,7

60

10000

9

0,4

0,6

0,8

30

12000

10

0,5

0,7

0,9

25

14000

11

0,3

0,5

0,7

40

10000

12

0,4

0,6

0,8

50

14000

13

0,3

0,5

0,7

60

15000

14

0,4

0,6

0,8

30

16000

15

0,5

0,7

0,9

25

16000

16

0,3

0,5

0,7

40

14000

17

0,4

0,6

0,8

50

10000

18

0,3

0,5

0,7

60

8000

19

0,4

0,6

0,8

30

11000

20

0,5

0,7

0,9

25

12500

21

0,3

0,5

0,7

40

14000

22

0,4

0,6

0,8

50

14400

23

0,3

0,5

0,7

60

6000

24

0,4

0,6

0,8

30

16000

25

0,5

0,7

0,9

25

18000



Побудувати графік L = f(В) з кроком 0,1 мм.

Таблиця А.3 – Початкові дані для завдання 3


№ варіанту

RМ (Ом)

RВН (Ом)

t (С)

UМ (мВ)

ЕТАБ (мВ)

1

120

10

5

24

6,95

2

130

10

10

24

6,95

3

140

9

15

24

6,95

4

150

8

20

24

6,95

5

160

10

25

24

6,95

6

120

6

25

12

6,95

7

130

8

20

12

6,95

8

140

12

15

12

6,95

9

150

15

10

12

6,95

10

160

20

5

12

6,95

11

120

20

8

10

6,95

12

130

12

16

10

6,95

13

140

8

24

10

6,95

14

150

6

4

10

6,95

15

160

4

8

10

6,95

16

120

32

30

16

6,95

17

130

36

32

16

6,95

18

140

30

25

16

6,95

19

150

24

22

16

6,95

20

160

12

18

16

6,95

21

120

12

20

20

6,95

22

130

16

10

20

6,95

23

140

32

8

20

6,95

24

150

36

14

20

6,95

25

160

24

8

20

6,95


Таблиця А.4 – Початкові дані для завдання 4



№ варіанту

Smax (см2)

Cmax (пФ)

d (мм)

1

12


400


0,5


2

10


200


0,6


3

15


600


0,4


4

18


830


0,8


5

15


440


0,6


6

8

400


0,5


7

6

200


0,6


8

4

600


0,4


9

20

830


0,8


10

22

440


0,6


11

22

400


0,5


12

20

200


0,6


13

4

600


0,4


14

6

830


0,8


15

8

440


0,6


16

15

400


0,5


17

18

200


0,6


18

16

600


0,4


19

10

830


0,8


20

12

440


0,6


21

14

400


0,5


22

5

200


0,6


23

10

600


0,4


24

12

830


0,8


25

16

440


0,6

  1   2

Схожі:

Методичні рекомендації до виконання контрольної роботи №1 (в рамках самостійної роботи студентів) iconРекомендації щодо виконання контрольної роботи
Виконання контрольної роботи з курсу «Організаційне проектування підприємства» є складовою частиною навчального процесу, формою проміжного...
Методичні рекомендації до виконання контрольної роботи №1 (в рамках самостійної роботи студентів) iconМетодичні рекомендації до виконання самостійної роботи
Методичні рекомендації до виконання самостійної роботи з навчальної дисципліни «Організація виробництва в закладах ресторанного господарства»...
Методичні рекомендації до виконання контрольної роботи №1 (в рамках самостійної роботи студентів) iconМетодичні рекомендації до виконання контрольних робіт для студентів...
Методичні вказівки призначені для надання допомоги студентам при плануванні та виконанні контрольної роботи. Вони містять перелік...
Методичні рекомендації до виконання контрольної роботи №1 (в рамках самостійної роботи студентів) iconМетодичні рекомендації для виконання самостійної роботи студентами напряму підготовки
Методичні рекомендації для виконання самостійної роботи з дисципліни «Управлінський облік» розробили
Методичні рекомендації до виконання контрольної роботи №1 (в рамках самостійної роботи студентів) iconМетодичні рекомендації з підготовки до семінарських занять та виконання самостійної роботи
Методичні рекомендації з підготовки до семінарських занять та виконання самостійної роботи з дисципліни «Історія України» для студентів...
Методичні рекомендації до виконання контрольної роботи №1 (в рамках самостійної роботи студентів) iconМетодичні рекомендації до самостійної підготовки та виконання контрольної...

Методичні рекомендації до виконання контрольної роботи №1 (в рамках самостійної роботи студентів) iconМетодичні рекомендації до вивчення дисципліни та виконання контрольної...
Державне та регіональне управління: Метод рекомендації до вивчення дисципліни та виконання контрольної роботи для студентів напряму...
Методичні рекомендації до виконання контрольної роботи №1 (в рамках самостійної роботи студентів) iconЗагальні методичні вимоги до виконання контрольної роботи
Методичні вказівки до виконання контрольної роботи з дисципліни «Економіка підприємства» для студентів-бакалаврів за напрямом підготовки...
Методичні рекомендації до виконання контрольної роботи №1 (в рамках самостійної роботи студентів) iconМетодичні рекомендації для самостійної роботи студентів економічних спеціальностей
Методичні рекомендації для самостійної роботи студентів економічних спеціальностей денної форми навчання з дисципліни «Місцеві фінанси»....
Методичні рекомендації до виконання контрольної роботи №1 (в рамках самостійної роботи студентів) iconМетодичні рекомендації до виконання контрольних робіт місце, значення...
Місце, значення І мета контрольної роботи у вивченні дисципліни «Основи економічних теорій». Місце контрольної роботи у навчальному...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы


База даних захищена авторським правом © 2015
звернутися до адміністрації
skaz.com.ua
Головна сторінка