Скачать 206.89 Kb.
|
Правительство Российской Федерации Федеральное государственное автономное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики» МИЭМ Факультет «Электроника и телекоммуникации» Кафедра «Микросистемная техника, материаловедение и технологии» Программа дисциплины “Датчики и устройства связи с объектом в технических системах” для подготовки инженеров Направление подготовки 550200 Автоматизация и управление Специальность 220201.65 - Управление и информатика в технических системах Автор программы Доцент, к.т.н. С.Ю.Потомский Рекомендована секцией УМС по УиИТС каф МТМиТ Председатель профессор, д.т.н. А.Ф.Каперко ________________________________ «_____» __________________ 2012 г. Одобрена на заседании кафедры Микросистемная техника, материаловедение и технологии Зав. кафедрой профессор, д.т.н. В.П. Кулагин ___________________________ _____ «____»_____________________ 2012 г. Утверждаю Декан факультета Электроника и телекоммуникации профессор,д.т.н. Б.Г. Львов ________________________________ «____»_____________________ 2012 г. Москва, 2012 год
Цель преподавания дисциплины: изучение основ теории, принципа работы, параметров и характеристик, схем и особенностей применения датчиков и устройств связи с объектами управления в устройствах и системах автоматики и телемеханики, электронной, радиоэлектронной, авиационной промышленности…; изучение методов функциональной, структурной и схемотехнической организации, агрегатирования и проектирования типовых аппаратных средств автоматизации и управления. Задачи изучения дисциплины: овладение принципами построения датчиков и устройств связи с объектами управления в технических системах, основами теории преобразования физических величин, методами их конструирования и проектирования. надежности.
Изучение курса «Датчики и устройства связи с объектами управления в технических системах» должно способствовать выработке представлений о возможности применения датчиков и устройств связи в народном хозяйстве. Ознакомление с примерами применения изучаемых устройств в системах автоматического управления.
4.1 Разделы дисциплины и виды занятий
4.2 Содержание разделов дисциплины Семестр №6
Роль датчиков в современных технических устройствах и системах. Стандартизация датчиков. Основные характеристики и параметры датчиков. Статические характеристики датчиков. Динамические характеристики датчиков. Основные параметры. Погрешности датчиков.
Физические явления, положенные в основу построения датчиков. Параметры механических процессов, воздействующие на датчики. Классификация датчиков.
Дифференциальные датчики. Сравнительный анализ структурных схем.
Параметрические измерительные преобразователи. Резистивные измерительные преобразователи. Реостатные, тензометрические, терморезисторные преобразователи. Индуктивные преобразователи. Индуктивные измерительные преобразователи с изменением активной составляющей магнитного сопротивления. Индуктивные измерительные преобразователи с изменением реактивной составляющей магнитного сопротивления. Индуктивные измерительные преобразователи с изменением магнитной проницаемости. Трансформаторные преобразователи. Трансформаторные измерительные преобразователи с изменением параметров магнитопровода. Трансформаторные измерительные преобразователи с изменением ориентации обмоток. Емкостные преобразователи. Емкостные измерительные преобразователи с изменением диэлектрической проницаемости. Емкостные измерительные преобразователи с изменением ориентации электродов.
Термоэлектрические измерительные преобразователи. Индукционные измерительные преобразователи. Фотоэлектрические измерительные преобразователи. Пьезопреобразователи.
Преобразователи неэлектрических величин в параметры механических сигналов. Преобразователи неэлектрических величин в оптические сигналы.
Классификация датчиков по форме выходного сигнала. Основные принципы построения датчиков с различными характеристиками выходных сигналов.
Реостатно-потенциометрические, мостовые м дифференциальные схемы амплитудных датчиков постоянного и переменного токов. Амплитудно-импульсные датчики.
Фазовые датчики с многофазными и однофазными источниками питания. Фазовые датчики однофазного питания с фазорасщепителем на входе и выходе. Устройство трансформаторных, емкостных фотоэлектрических фазовых датчиков односчетного и многосчетного типов.
Частотные датчики на основе колебательных контуров. Автоколебательные частотные датчики. Частотные датчики со следящей подстройкой.
Время-импульсные датчики с разверткой. Время-импульсные датчики с интегратором.
Датчики угловых и линейных перемещений. Датчики угловых и линейных скоростей. Датчики ускорений. Датчики параметров и вибраций. Датчики моментов вращения. Датчики усилий. Датчики давлений. Датчики размеров и толщины материалов. Датчики уровня жидкостей и сыпучих материалов. Датчики уровня и расхода жидкостей и газов. Датчики температуры.
Цели и задачи проектирования. Производственно-экономические предпосылки. Этапы проектирования. Системы автоматизации проектирования. Проверка проектных решений.
Датчики в системах автоматического контроля. Датчики в системах автоматического управления. Использование датчиков в автоматических манипуляторах. Датчики в оборудовании гибких автоматических производств.
Функции аналого-цифровых преобразователей в современных автоматических устройствах и системах. Классификация АЦП по способу измерения параметров преобразуемых величин. Классификация АЦП по структурным признакам. Классификация АЦП по физическому принципу действия. Классификация АЦП по конструктивным признакам. Классификация АЦП по функциональному назначению. Основные параметры и методы оценки качества АЦП. Метрологические характеристики АЦП. Методы оценки точности АЦП. Методы уменьшения погрешностей АЦП. Оценка надежности АЦП и методы ее повышения (4 часа).
Комбинированные коды. Циклические коды. Корректирующие коды. Погрешности воспроизведения уровней квантования АЦПК. Классификация АЦПК. Кодирующий АЦПК. Квантующий развертывающий АЦПК. Погрешности считывания информации. Метод двойной щетки, V-код. Построение АЦПК. Генераторные АЦПК. Параметрические АЦПК. Контактные АЦПК. АЦПК индуктивного, взаимноиндуктивного и емкостного типов. Основные параметры и характеристики. Достоинства и недостатки (2 часа).
Принципы построения. АЦП последовательного считывания. АЦП параллельного считывания. Аналого-цифровые преобразователи перемещений временного типа АЦППВ, АЦППВ с промежуточным преобразованием в фазовый сдвиг. Погрешности АЦП. Компенсация погрешностей АЦП. Коррекция погрешностей АЦП. АЦППВ с промежуточным преобразованием в частоту. Погрешности АЦП. Компенсация погрешностей АЦП. Коррекция погрешностей АЦП. Аналого-цифровые преобразователи напряжений временного типа. АЦППВ с линейной и нелинейной разверткой. Погрешности АЦП. Компенсация погрешностей АЦП. Коррекция погрешностей АЦП. АЦППВ с двойным интегрированием. Погрешности АЦП. Основные характеристики аналого-цифровых преобразователей временного типа. Достоинства и недостатки (12 часов).
Аналого-цифровые преобразователи поединичного уравновешивания. Погрешности АЦПП. Параметры и характеристики. Аналого-цифровые преобразователи поразрядного уравновешивания. Погрешности АЦПП. Параметры и характеристики. Аналого-цифровые преобразователи непрерывного уравновешивания. Погрешности АЦПП. Параметры и характеристики (6 часов).
Классификация ЦАП. Параметры и характеристики ЦАП. Использование ЦАП в современных системах автоматики. Преобразователи цифровых величин в напряжение: ЦАП с “весовыми” резисторами. ЦАП на основе резисторной матрицы “R-2R”. ЦАП с источниками тока. Преобразователи цифровых величин во временные интервалы. ЦАП сравнивающего типа. ЦАП с элементами задержки. Преобразователи цифровых величин в перемещение. ЦАП прямого преобразования. ЦАП с отрицательной обратной связью (8 часов).
4.3 Понедельный план проведения занятий лекционных и практических. Семестр №6
Семестр №7
5.Лабораторный практикум.
6. Учебно-методическое обеспечение дисциплины 6.1 Рекомендуемая литература а) Основная литература
13.Косинский А.В., Матвеевский В.Р., Холомонов А.А. Аналого-цифровые преобразователи перемещений. М., Машиностроение, 1991. б) Дополнительная литература.
6.2 Средства обеспечения дисциплины Учебный кинофильм “Датчики неэлектрических величин”, 2 части, 1976. |
Программа дисциплины “Микропроцессорные устройства технических систем” для подготовки инженеров Изучение особенностей применения микропроцессорных устройств в системах автоматики и телеуправления, а также в изделиях электронной... | Программа дисциплины "Электромеханические устройства и системы" для подготовки инженеров Изучение дисциплины базируется на знаниях, полученных студентами из курсов: физика, математический анализ, теоретические основы электротехники,... | ||
Московский энергетический институт (технический университет) Дисциплина относится к вариативной части профессионального цикла Б. 3 основной образовательной программы подготовки бакалавров по... | Программа дисциплины «Распространение радиоволн и антенно-фидерные... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки / специальности... | ||
Регулирующее устройство Полезная модель относится к приборостроению, а именно, к регулирующим устройствам, использующимся в системах автоматического регулирования... | Азовательные технологии и их использование в системе гуманитарной... Межвузовский центр по историческому образованию в технических вузах Российской Федерации | ||
Программа вступительных испытаний по направлению подготовки 27. 06.... Программа вступительных испытаний по направлению подготовки 27. 06. 01 Управление в технических системах (профиль «Стандартизация... | Рабочая программа учебной дисциплины «информационная безопасность и защита информации» «Теория и математические методы системного анализа и управления в технических и социально-экономических системах» | ||
Темы вашего учебного проекта Существующие устройства ввода, работа с ними, занесение данных в персональный компьютер. Устройства ввода графической информации,... | Темы вашего учебного проекта Существующие устройства ввода, работа с ними, занесение данных в персональный компьютер. Устройства ввода графической информации,... | ||
Программа дисциплины «Лазерные информационные и управляющие си стемы»... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки специальности... | Программа вступительного экзамена в аспирантуру по направлению Цель вступительных экзаменов – оценка базовых знаний соискателя с точки зрения их достаточности для научной работы по направлению... | ||
Программа дисциплины [Введите название дисциплины] для направления/... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 031600.... | Радиофизический факультет Дисциплины 02 «Полупроводниковые лазеры в оптической связи и измерительных системах» | ||
Программа дисциплины [Введите название дисциплины] для направления/... Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 031600.... | Учебно-методические материалы по дисциплине «Химия» для студентов... |