《傳感與測控技術(shù)課程設(shè)計(jì)》教學(xué)大綱

1、傳感與測控技術(shù)課程設(shè)計(jì) 課程教學(xué)大綱一、課程的基本信息適應(yīng)對象：機(jī)械電子工程本科專業(yè)課程代碼：35E02817學(xué)時(shí)分配：集中1周賦予學(xué)分：1學(xué)分先修課程：電工原理、電子技術(shù)、傳感器與檢測技術(shù)等后續(xù)課程：機(jī)電系統(tǒng)設(shè)計(jì)、畢業(yè)綜合訓(xùn)練等二、課程性質(zhì)與任務(wù)本課程是機(jī)械電子工程專業(yè)的一門實(shí)踐教學(xué)必修課。通過本課程的學(xué)習(xí)，加強(qiáng)學(xué)生基本技能的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，使學(xué)生對所學(xué)的基礎(chǔ)理論和專業(yè)知識得到鞏固。通過本課程的開設(shè)，了解傳感器與測控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟和開發(fā)流程，掌握相關(guān)課題的資料收集、整理和分析的方法，進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)和對比；提高學(xué)生的分析、綜合能力以及工程設(shè)計(jì)中計(jì)算和繪圖的基本能力，為后續(xù)畢業(yè)設(shè)計(jì)和

2、工作做必要的準(zhǔn)備。三、教學(xué)目的與要求本課程設(shè)計(jì)是在學(xué)完傳感器與檢測技術(shù)之后綜合利用所學(xué)傳感器完成一個傳感器應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)并在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)，有如下幾方面目的：1. 通過解決一、兩個實(shí)際問題，鞏固和加深對常用傳感器的結(jié)構(gòu)、原理、特性的認(rèn)識，提高綜合運(yùn)用課程所學(xué)知識的能力。2. 培養(yǎng)根據(jù)課題需要選學(xué)參考書籍，查閱手冊、圖表和文獻(xiàn)資料的能力。通過獨(dú)立思考，深入鉆研有關(guān)問題，學(xué)會自己分析解決問題的方法。3. .通過實(shí)際電路方案的分析比較，設(shè)計(jì)計(jì)算，元件選擇，安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)，初步掌握簡單傳感器電路的分析方法和工程設(shè)計(jì)方法。4. 掌握常用儀器設(shè)備的正確使用方法，學(xué)會簡單傳感器控制電路的實(shí)驗(yàn)調(diào)試和整機(jī)指標(biāo)測試方法

3、，提高動手能力。能在教師指導(dǎo)下，完成課題任務(wù)。5. 了解與課題有關(guān)的電子線路以及元器件工程規(guī)范，能按課程設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求編寫設(shè)計(jì)說明書，能正確反映設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)成果，能正確繪制電路圖等。6. 培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和科學(xué)態(tài)度。四、教學(xué)內(nèi)容與安排教學(xué)內(nèi)容：指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)參考選題中要求設(shè)計(jì)的作品。按設(shè)計(jì)要求制訂系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案，進(jìn)行參數(shù)計(jì)算和元器件選型，設(shè)計(jì)電路，正確地進(jìn)行連線，并進(jìn)行安裝調(diào)試，實(shí)現(xiàn)參考選題中的要求及技術(shù)指標(biāo)；寫出課程設(shè)計(jì)報(bào)告。參考選題如下：（一）溫度監(jiān)控裝置某些車間和實(shí)驗(yàn)室里，對溫度有一定要求，尤其是夏天溫度太高，對工作人員的身體和儀器設(shè)備都有一定影響，為此需要對溫度進(jìn)行控制，當(dāng)溫度

4、高于某一值時(shí)，就必須驅(qū)動冷風(fēng)機(jī)進(jìn)行降溫，同時(shí)進(jìn)行報(bào)警。（1）設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)：設(shè)計(jì)一個控制系統(tǒng)，主要指標(biāo)如下：溫度測量范圍：1530攝氏度，分辨率為0.05度；溫度控制范圍：205度，夏天使用，由本裝置驅(qū)動冷風(fēng)機(jī)降溫。交流接觸器線圈的工作電流為100微安；報(bào)警指示：當(dāng)溫度大于25度，用紅燈報(bào)警。（2）要求完成任務(wù)，設(shè)計(jì)電路，安裝調(diào)試使之達(dá)到設(shè)計(jì)要求。（二）光電越限報(bào)警器在有珍貴文物及危險(xiǎn)物品存放的場所，如有人超越規(guī)定界限，造成危險(xiǎn)或毀壞公物。在這種場所若安裝光電越限報(bào)警器，當(dāng)有人超越規(guī)定界限時(shí)，立即發(fā)出報(bào)警，就能引起人們的注意，有利于保護(hù)文物和減少事故。實(shí)用的光電報(bào)警器，需要有適合的光學(xué)系統(tǒng)

5、，本課題僅要求設(shè)計(jì)電路系統(tǒng)，至于光學(xué)器件僅做模擬實(shí)驗(yàn)即可。（1）設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)一個光電報(bào)警器，具有以下兩種功能之一：有光照時(shí)，在一個1/4w，8歐姆的喇叭上發(fā)出音頻（1000Hz左右）報(bào)警信號，無光照時(shí)不發(fā)出信號；無光照時(shí)發(fā)出音頻報(bào)警信號，有光照時(shí)不發(fā)出信號。（2）要求完成的任務(wù)設(shè)計(jì)電路，并進(jìn)行安裝調(diào)試。（三） 產(chǎn)品計(jì)數(shù)器利用光敏器件制成的產(chǎn)品計(jì)數(shù)器，具有非接觸、安全可靠的特點(diǎn)，可廣泛用于自動化生產(chǎn)線的產(chǎn)品計(jì)數(shù)，如機(jī)械零件加工、輸送線產(chǎn)品、汽水、瓶裝酒類等。（1）設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)a. 產(chǎn)品輸送的寬度大于等于10厘米；b. 產(chǎn)品計(jì)數(shù)為十進(jìn)制數(shù)。（2）要求完成的任務(wù)設(shè)計(jì)電路，并進(jìn)行安裝調(diào)

6、試（四）自動供水裝置自動供水裝置能實(shí)現(xiàn)憑票定量自動供應(yīng)開水，具有節(jié)約用水而且衛(wèi)生的優(yōu)點(diǎn)，特別適合于單位水房安裝使用。當(dāng)用水者打水時(shí)，需將鐵質(zhì)的取水牌從投口投入，取水牌沿非磁性物質(zhì)制作的滑槽向下滑行，當(dāng)滑行到磁傳感部位，傳感器輸出信號經(jīng)控制電路驅(qū)動電磁閥打開，水從水龍頭流出，經(jīng)延時(shí)一定時(shí)間后，控制電路使電磁閥關(guān)閉，又恢復(fù)到停止供應(yīng)水的狀態(tài)。（1）設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)一個自動供水裝置，主要指標(biāo)為：a. 電磁閥的開關(guān)僅用發(fā)光二極管來模擬；b. 電磁閥開3分鐘后關(guān)閉。（2）要求完成的任務(wù)設(shè)計(jì)電路，并進(jìn)行安裝調(diào)試（五） 布料厚度測量裝置邊縫機(jī)的自動控制中，需要測量布料的厚度，以控制進(jìn)針的位置，本課題要

7、求使用變方電容傳感器測量厚度，以電容形式輸出。（1）設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)一布料厚度測量裝置，主要指標(biāo)如下：a. 厚度測量范圍：02.0mm；b. 分辨率高于0.05mm；c. 輸出電壓范圍：05V（2）要求完成的任務(wù)完成裝置，安裝調(diào)試使它達(dá)到設(shè)計(jì)要求。（六） 路燈控制器設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)：（1）設(shè)計(jì)一個路燈控制器具有以下功能：a. 天黑時(shí)燈亮，利用光敏二極管的阻值變化，控制可控硅的導(dǎo)通。b. 天亮?xí)r，利用光敏二極管的阻值變小，控制可控硅的斷路，使燈熄滅。c. 或用繼電器控制燈的開、關(guān)。（2）要求完成的任務(wù)設(shè)計(jì)電路并進(jìn)行安裝調(diào)試。（七）光敏電阻制作的日光燈啟輝器日光燈啟輝器是一種無觸點(diǎn)啟輝器。

8、其特點(diǎn)是采用光控方式控制啟輝器的工作，可以在160250伏范圍內(nèi)，快速點(diǎn)燃日光燈。（1）設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)：a. 光敏電阻RG選用硫化鎘電阻，暗電阻大于4M，亮阻小于2K。b. VD選用1N4007整流二極管，DW選用擊穿電壓為1015伏穩(wěn)壓二極管。c. VS選用MCR100-6可控硅。（）要求完成的任務(wù)設(shè)計(jì)電路并進(jìn)行安裝調(diào)試。（八） 感應(yīng)式傳感器制作的感應(yīng)式訊響器本設(shè)計(jì)可用做觸摸式報(bào)警器，如門把手、箱、包、柜等的防盜報(bào)警，也可作玩具等用。（1）設(shè)計(jì)要求及技術(shù)指標(biāo)：a. 用手摸、捏感應(yīng)器時(shí)，揚(yáng)聲器發(fā)出響亮的音頻叫聲。b. 手離開感應(yīng)器時(shí)，延時(shí)1秒左右，揚(yáng)聲器停止叫聲。（2）要求完成的任務(wù)設(shè)計(jì)電路并進(jìn)行安裝調(diào)試。（九）熱敏電阻制作的冰箱電子溫控器（十）轉(zhuǎn)換控制電路的設(shè)計(jì)五、教學(xué)設(shè)備和設(shè)施多媒體教學(xué)設(shè)備，仿真設(shè)計(jì)機(jī)房安裝proteus 7軟件。六、課程考核與評估1課程考核成績構(gòu)成1）參加文獻(xiàn)資料檢索占10%；2）任務(wù)分析，方案論證20%；3）電路設(shè)計(jì)20%；4）元件參數(shù)分析計(jì)算占20%；5）仿真分析，及仿真結(jié)果占20%；6）設(shè)計(jì)報(bào)告占10%2課程評估等級分為優(yōu)、良、中、及格和不及格五個等級。七、附錄教學(xué)