24

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Московский государственный технический университет «МАМИ»

Факультет «Автоматизация и управление»

Кафедра «Автоматика и микропроцессоры»

В.И. Харитонов

К.И. Меша Одобрено методической

С.С. Драгунов комиссией факультета

«Автоматизация и управление»

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

по выполнению курсовой работы по «электронике» для студентов, обучающихся по специальностям 210100 «Управление и информатика в технических системах» , 210200 «Автоматизация технологических процессов и производств» и по направлению 550200 «Автоматизация и управление».

Москва – 2003

Харитонов В.И., к.т.н., профессор, Меша К.И., к.т.н., профессор, Драгунов С.С., старший преподаватель.

Методические указания по выполнению курсовой работы по «электронике» для студентов, обучающихся по специальностям 210100 «Управление и информатика в технических системах», 210200 «Автоматизация технологических процессов и производств» и по направлению 550200 «Автоматизация и управление».

Стр. 24, рис. 8, таблиц 3,приложений 3, библ. 7, МАМИ, 2003 г.

В методических указаниях представлена информация, необходимая для организации и выполнения студентами курсовой работы по электронике. Раскрыты назначение и виды электрических схем, показаны примеры структурной и принципиальных схем.

Изложены сведения, необходимые для выполнения расчетов. Даны непосредственные рекомендации и примеры расчетов. Приведены требования к пояснительной записке и графическим материалам.

© Московский государственный технический университет «МАМИ»

2003 г.

Раздел 1

Тематика

и задания к курсовой работе.

Курсовая работа по электронике для всех студентов выполняется по единой тематике с различными вариантами заданий. Студенты получают персональные задания от преподавателя. Задания определяются в соответствии с Табл.1, в которой приведены 25 различных вариантов заданий. Вариант задания может быть модифицирован преподавателем. Изменять задание самостоятельно без согласования с преподавателем запрещается.

1. Тема курсовой работы может быть выбрана из набора:

«Разработка электронной системы для управления технологическим процессом…»

«Разработка электронной системы для защиты от аварийных ситуаций.……….….»

«Разработка электронной системы для контроля качества обработки .…………….»

«Разработка электронной системы для контроля состояния инструмента…..……..»

«Разработка электронной системы для адаптации технологического процесса……».

При выборе темы студент использует материалы по производственно-ознакомительной практике. При этом допускается выбор темы за пределами выше приведенного набора.

1. Задание на курсовую работу включает разработку структурной (функциональной) и принципиальной схемы устройства с заданными исходными данными.

В Табл.1 приведены исходные данные для каждого варианта задания:

Таблица 1

Номер Варианта	Измерительная Цепь	Тип операционного Усилителя	Количество измеряемых параметров	Относительная погрешность АЦП-преобразования (δ) %	Полный диапазон входного сигнала АЦП (В)	Частота среза ФНЧ (Гц)
1	А: 134	К140УД1А	5	0,1	-2 до 2	1000
2	А: 135	К140УД1Б	2	0,2	О до10	900
3	А: 136	К140УД2	3	0,3	0 до10	800
4	А: 139	К140УД5А	4	0,4	0 до 2,5	700
5	А: 140	К140УД5Б	6	0,5	-2,5 до 0	600
6	А: 141	К140УД6	8	0,6	-1,25до1,25	500
7	А: 142	К140УД7	12	0,7	-2 до 0	400
8	А: 143	К140УД8	7	0,8	-2,5 до 2,5	300
9	А: 145	К140УД9	2	0,9	0 до 3	200
10	А: 146	К140УД10	5	1,0	0 до 10,24	100
11	А: 147	К140УД11	6	0,1	0 до -10	90
12	А: 148	К140УД14	7	0,2	0 до -5	80
13	А: 149	К140УД17	8	0,3	0 до 5	70
14	А: 150	К140УД20	3	0,4	-10 до 10	60
15	А: 151	К140УД9	4	0,5	-5 до 5	50
16	А: 155	К140УД1А	5	0,6	-5,12до5,12	40
17	А: 156	К140УД2	6	0,7	0 до 10	30
18	А: 157	К140УД6	7	0,8	0 до 10	20
19	А: 158	К140УД1А	5	0,9	-2 до 2	10
20	А: 159	К140УД1А	8	1,0	-2 до 2	5
21	А: 134	К140УД9	3	0,1	-10 до 10	15
22	А: 135	К140УД7	6	0,2	0 до 5	30
23	А: 136	К140УД20	9	0,3	0 до -5	60
24	А: 139	К140УД14	7	0,4	0 до -10	120
25	А: 140	К140УД5А	4	0,5	0 до 2,5	250

Где А – «Альбом контрольно-измерительных приспособлений», авторы: Ю.С. Степанов, Б.И. Афанасьев, А.Г. Схиртладзе, А.Е. Щукин, А.С. Ямников под общей редакцией Ю.С. Степанова, Москва, «Машиностроение», 1998.

На основании таблицы 1 преподаватель вместе со студентом заполняют бланк задания на курсовую работу (см. приложение №1)

В зависимости от решаемой задачи в состав электронной схемы входят датчики, преобразователи первичной обработки сигналов, устройство сбора и обработки сигналов и принятия решений по результатам обработки, устройство реализации решений. В качестве последнего может использоваться УЧПУ, программируемый контроллер (ПК) и т.д.

1.3. К защите должны быть предоставлены:

• Пояснительная записка к курсовой работе с указанием на титульном листе наименования университета, кафедры, темы работы, фамилии студента, номера группы и фамилии руководителя. Содержание пояснительной записки включает задание, выбор и обоснование структурной (функциональной) схемы устройства и ее элементов, обоснование выбора датчиков, измерительной цепи, описание структурной (функциональной) и принципиальной схем.

- Пояснительная записка должна быть выполнена строго в соответствии с ГОСТ.

• Структурная (функциональная) электрическая схема устройства выполняется на отдельном листе.

• Принципиальная электрическая схема устройства выполняется на отдельном листе.

• Спецификация используемых элементов выполняется на бланке.

• Временные диаграммы работы отдельных узлов устройства выполняются на миллиметровой бумаге.

Раздел 2

Разработка структурной схемы устройства.

1. Общие требования к выполнению структурных схем

Выполнение курсовой работы начинается с анализа задания и разработки структурной схемы проектируемого устройства.

Структурная схема – схема, разъясняющая определенные процессы, протекающие в отдельных функциональных цепях устройства.

Структурная схема является одним из основных документов на проектируемое устройство. Структурная схема должна давать общее представление об устройстве и его работе и отражать все те взаимные связи, без которых невозможно уяснить принцип работы устройства и управления им.

Разработка структурной схемы всегда предшествует разработке электрических схем других типов, таких как функциональная и принципиальная схемы, и расчетной части курсовой работы. В отдельных случаях после расчетов или синтеза отдельных функциональных частей устройства в структурную схему могут быть внесены коррективы. Уточнениям и изменениям, как правило, подвергаются связи между отдельными частями устройства.

Функциональные части устройства на структурной схеме могут изображаться в виде прямоугольников произвольного размера и формы. Разрешается также использовать условные графические обозначения (УГО) отдельных элементов или узлов устройства, принятых для цифровой вычислительной техники единой системой конструкторской документации (ЕСКД).

Если для обозначения функциональной части устройства используется прямоугольник, то внутри прямоугольника должно быть приведено наименование этой функциональной части. Все надписи делаются чертежным шрифтом.

Если же используется УГО функциональной части, то внутри помещается только обозначение функции, разрешенное ЕСКД. Например, логический элемент “И” имеет обозначение “&”, элемент “ИЛИ” обозначение “1”, сумматор – “SM”, счетчик – СТ, регистр – RG и т.д.

На структурной схеме допускается помещать поясняющие надписи, диаграммы или таблицы, определяющие последовательность процессов во времени, а также указывать параметры и вид сигналов в наиболее характерных точках устройства (величины токов, напряжений, форму и величину импульсов, математические зависимости и т.п.).

Графическое построение структурной схемы должно давать наиболее наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей устройства. Направление хода процессов, происходящих в устройстве, рекомендуется на линиях взаимосвязи схемы обозначать стрелками в направлении слева направо и сверху вниз.

1. Пример построения структурной схемы устройства.

При разработке структурной схемы устройства, предусмотренного заданием, необходимо определить тип датчика, измерительную цепь исходя из заданной точности измерений, тип усилителя, АЦП и т.д.