Скачати 478.48 Kb.
|
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИХЕРСОНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТКАФЕДРА ТЕХНІЧНОЇ КІБЕРНЕТИКИРег. № _______________МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇдо 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. Затвердженона 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 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. ^ 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:
де L – робоча довжина каскаду (мм); – кут повороту; D – середній діаметр каркаса (мм). 2) Мінімальне число витків:
де n – мінімальне число витків, % (витків); р – роздільна здатність. 3) Крок намотування:
де – крок намотування (мм). 4) Діаметр дроту з ізоляцією:
де dІ – діаметр дроту з ізоляцією (мм). 5) Коефіцієнт навантаження:
де – коефіцієнт навантаження; max – максимальна похибка. 6) Опір потенціометра:
де R – опір потенціометра (Ом). 7) Висота каркаса:
де Н – висота каркаса (мм); – питомий опір (Омм); 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 Омм. Вирішення:
= 0,0793 (м) = 79,3 (мм). ^ 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 В RМ L XL Z I, де F – зусилля; В – довжина повітряного зазора; RМ – магнітний опір; L – індуктивність; ^ L – індуктивний опір; Z – повний опір; I – струм. 2) Індуктивність датчика обчислюється по формулі:
де ^ – індуктивність датчика (Гн); В – довжина повітряного зазора (м); n – число витків; SМ – площа поперечного перетину магнітопровода (м2). ^ 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: ![]() ![]() ![]() Побудуємо графік L = f(В) з кроком 0,1 мм.
^ 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:
де ЕТП – термо-ЕРС (мВ). 2) Різниця температур між гарячим і холодним спаями термопари:
де t – різниця температур. 3) Температура гарячого спаю термопари:
де t0 – температура холодного спаю термопари. 4) При точному розрахунку термо-ЕРС треба вводити поправку на температуру холодного спаю термопари:
5) Розрахункова термо-ЕРС:
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. ^ Тема: "Ємнісні датчики" Мета: Обчислити основні параметри ємнісних датчиків. Короткі теоретичні відомості Датчик кутових переміщень має вигляд:
Рис. 4.1 – Датчик кутових переміщень 1) Максимальна ємність датчика при = 180 дорівнює:
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):
2) Чутливість датчика визначаємо по формулі:
Приклад розрахунку Початкові дані:
Визначити загальну кількість пластин і чутливість датчика. Вирішення: ![]() ![]() ^ 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:
де ^ 0 – п’єзоелектрична постійна (модуль) (Кл/Н); FХ – зусилля, направлене уздовж електричної осі (Н). 2) Ємність однієї пластини:
де С – ємність однієї пластини (пФ); ![]() ^ – діаметр пластини (диска); а і b – сторони пластини (прямокутника); d – товщина пластини. 3) Напруга між обкладинами:
де ^ ВХ – ємність ланцюга, що виміряється (пФ); n – кількість пластин. 4) Чутливість датчика:
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) ![]() 3) ![]() 4) dS = 1,9/15 = 0,12 В/Н. ^ Варіанти завдань на контрольну роботу Таблиця А.1 – Початкові дані для завдання 1
Таблиця А.2 – Початкові дані для завдання 2
Побудувати графік L = f(В) з кроком 0,1 мм. Таблиця А.3 – Початкові дані для завдання 3
Таблиця А.4 – Початкові дані для завдання 4
|
![]() | Рекомендації щодо виконання контрольної роботи Виконання контрольної роботи з курсу «Організаційне проектування підприємства» є складовою частиною навчального процесу, формою проміжного... | ![]() | Методичні рекомендації до виконання самостійної роботи Методичні рекомендації до виконання самостійної роботи з навчальної дисципліни «Організація виробництва в закладах ресторанного господарства»... |
![]() | Методичні 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 для виконання самостійної роботи студентами напряму підготовки Методичні рекомендації для виконання самостійної роботи з дисципліни «Управлінський облік» розробили |
![]() | Методичні 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 самостійної підготовки та виконання контрольної... |
![]() | Методичні рекомендації до вивчення дисципліни та виконання контрольної... Державне та регіональне управління: Метод рекомендації до вивчення дисципліни та виконання контрольної роботи для студентів напряму... | ![]() | Загальні методичні вимоги до виконання контрольної роботи Методичні вказівки до виконання контрольної роботи з дисципліни «Економіка підприємства» для студентів-бакалаврів за напрямом підготовки... |
![]() | Методичні 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 контрольних робіт місце, значення... Місце, значення І мета контрольної роботи у вивченні дисципліни «Основи економічних теорій». Місце контрольної роботи у навчальному... |