机械工程测试技术课程设计
华东交通大学机械工程测试技术课程设计
测试技术课程设计
课题:基于arduino的超重警报装置
学院:机电与车辆工程学院
专业班级:车辆工程
姓名:
学号:
目录
一、设计目的 (3)
二、设计要求 (3)
三、设计任务 (3)
四、电路的总体结构 (4)
五、课程设计进度 (8)
六、标定 (8)
七、学习心得 (9)
附录一: (10)
一、设计目的
1.学会应用Arduino设计一个在超重时会有警报音和信息显示的装置。
2.能够通过设计掌握独立分析和解决实际问题的能力。
3.通过设计掌握Arduino的使用,并了解压力传感器的工作原理。
4.学会使用和查找设计有关的书籍和资料。
5.学会撰写课程设计总结报告,培养阐述,写作与表达能力。
二、设计要求
1.测试技术基础的基本理论为指导,将设计实验分为电路设计和编程,电路设计是指将Arduino与压力传感器连接起来,并连接其他模块设计出超重警报器的装置;编程指通过Arduino软件对系统发出指令实现物体超重时发出警报声和液晶屏显示的双提醒的功能。
2.使用Arduino,并了解压力传感器的原理。
3.学会使用液晶屏和分辨率的调整以及对整个测试系统的调试。
三、设计任务
设计一个测试物体重量的电路,测定物体重量并判断该物体是否超重,通过放大电路对信号进行放大,并通过结论对其进行相应的处理,未超重则显示测得
重量;超重则液晶屏显示超重蜂鸣器响。
四、电路的总体结构
1.电路的总体功能框图,如图1所示。
图1 功能框图
2.图中所使用的AD转换模块是个24bit的AD模块,24bit的AD读出来的值为0-16777216(2的24次方),如果用5v是基准电压,则其中AD值的1表示5/16777216=0.000298mV,所以24bit的AD去读取mv左右的变化完全可以。其内部自带放大,可以把输入信号放大128倍,然后再做处理。
机械工程试验方案
机械工程试验方案
一、试验目的和背景
机械工程是一门研究机械和机械部件工作性能、结构、运动、设计、制造、维修和改进的学科。在机械工程领域,各种试验是十分重要的手段。试验可以用来验证理论模型,分析试验数据,评估产品性能,验证设计可靠性等。本文旨在研究某机械部件的耐久性能,为设计和生产提供参考。
二、试验对象
试验对象为某型号某厂家的机械部件,该部件在特定工况下需要承受频繁的机械震动和动态负荷。因此,需要对该部件的耐久性能进行评估。
三、试验方案
3.1 试验内容
本试验旨在评估该机械部件在特定工况下的耐久性能,包括静态负荷、动态负荷、振动负荷等方面的试验。
3.2 试验装置
本试验需要使用静态负荷测试机、动态负荷测试机和振动测试台等试验装置。
3.3 试验步骤
① 静态负荷试验:将机械部件放置在静态负荷测试机上,加载特定的静态负荷,并记录应力应变数据。
② 动态负荷试验:将机械部件装配到动态负荷测试机上,加载特定的动态负荷,并记录疲劳寿命数据。
③ 振动试验:将机械部件放置在振动测试台上,进行特定的振动频率和幅值的振动试验,记录振动响应数据。
3.4 试验指标
本试验的主要指标包括静态强度、疲劳寿命和振动稳定性等方面的指标。
四、试验过程
4.1 静态负荷试验
将机械部件放置在静态负荷测试机上,加载特定的静态负荷,并记录应力应变数据。根据应力应变数据,可以分析机械部件的强度情况,评估其静态负荷承载能力。
4.2 动态负荷试验
将机械部件装配到动态负荷测试机上,加载特定的动态负荷,并记录疲劳寿命数据。通过分析疲劳寿命数据,可以评估机械部件在动态负荷下的寿命特性。
机械测试技术 教学大纲
机械测试技术教学大纲
摘要:
一、课程概述
二、课程性质地位
三、课程教学目标
四、课程内容与安排
五、课程教学方法与手段
六、课程考核方式
正文:
一、课程概述
机械测试技术是一门应用电子技术对机械行业的设备进行各种性能测定、读取、检验的基础课程。本课程旨在培养学生对传感器与测试技术的理论知识和实际应用能力的掌握,为现代信息系统和各种武器装备的信息采集提供必要的理论支持。
二、课程性质地位
传感器及测试技术是现代信息系统和各种武器装备不可缺少的信息采集手段。在我国国防、工业、科研等领域具有广泛的应用,其技术水平直接影响到我国信息技术和智能化发展的进程。
三、课程教学目标
通过本课程的学习,使学生掌握传感器与测试技术的基本原理、性能分析方法、设计方法和应用技术,具备对传感器与测试系统进行设计、调试、维护
和改进的能力。
四、课程内容与安排
课程内容包括:传感器与测试技术的基本概念、传感器的工作原理和类型、测试系统的设计与分析、信号处理与分析、传感器的应用领域等。课程安排分为理论教学和实践教学两部分,理论教学与实践教学比例为7:3。
五、课程教学方法与手段
采用讲授、讨论、实验、案例分析等教学方法,注重培养学生的问题分析、解决能力和创新意识。课程教学手段包括教材、多媒体课件、实验设备等。
六、课程考核方式
课程考核分为期中考试、期末考试和实践报告三部分,各部分权重分别为30%、40%和30%。期中考试主要测试学生对课程基本理论知识的掌握程度,期末考试主要测试学生的综合分析和应用能力,实践报告则评价学生的实验操作和报告撰写能力。
机械工程测试技术课程设计——温度测量仪
机械工程测试技术课程设计说明书
课题题目:温度测量仪
专业名称:机械设计制造及其自动化学生班级:
学生姓名:
学生学号:
指导教师:
2014年6月17日
课程设计任务书
一设计目的
1、通过对温度测量电路的设计、安装和调试了解温度传感器的性能,学会
在实际电路中应用;
2、进一步熟悉集成运放的线性和非线性应用。
二设计要求和技术指标
1、技术指标:
要求设计一个温度测量器件,其主要技术指标如下:
(1)测温范围:室温~50℃;
(2)被测温度达到50℃时,指示灯亮(或蜂鸣器工作);
2、设计要求
(1)设计一个能满足要求的温度测量及报警电路;
(2)要求绘出原理图,并用Protel画出印制板图(选做);
(3)根据设计要求和技术指标设计好电路,选好元件及参数;
(4)在万能板、PCB板上或面包板上安装好电路并调试;
(5)拟定测试方案和设计步骤;
(6)撰写设计报告、调试总结及使用说明书。
3、设计扩展要求
(1)能显示输出温度;
目录
第1章绪论 (1)
1.1电子技术的发展趋势 (1)
1.2 本人的主要工作 (2)
第2章温度测量仪的电路设计 (3)
2.1 温度测量仪总体框图 (3)
2.2 AD590集成温度传感器 (3)
2.3 K—℃变换器 (4)
2.4 放大器 (5)
2.5 比较器 (5)
2.6 报警设备 (6)
2.7 电路原理图 (7)
第3章仿真与制作 (8)
3.1 电路的仿真 (8)
3.2 仿真结果及其分析 (12)
3.3 温度测量仪的调试 (12)
第4章总结报告 (13)
附录A元件清单 (14)
附录B实物图 (15)
参考文献 (16)
机械工程部件测绘课程设计报告
青岛理工大学琴岛学院
课程设计报告
课题名称:机械制图与测绘课程设计
学院:琴岛学院机电工程系
专业班级:机械类14-2
学号:2014025105X
学生:XXX
指导老师:XX
青岛理工大学琴岛学院教务处
2015年06 月28日
公差与测量技术课程设计
公差与测量技术课程设计
1. 前言
公差与测量技术是机械设计的重要基础科目,它对于保证零件加工精度、提高
零件装配质量、降低制造成本具有至关重要的作用。本次课程设计旨在以公差与测量技术为主题,配合实际案例,让学生在理论基础上能够运用公差思想和测量技术解决实际工程问题。
2. 课程设计内容
2.1 设计题目
以实际机械零件为设计对象,选定一组重要的公差特性,并进行设计和制造。
设计图纸需使用AutoCAD绘制。
2.2 设计内容
1.对所选的零件进行尺寸分析和公差分配,确定每个公差特性的公差等
级和公差带。
2.根据所选的公差特性,确定所需的量具和测量方法,进行量具选择和
量具方案设计。
3.制定加工工艺和检验方法,保证零件的实际加工质量符合设计要求。
4.制定零件的装配工艺和装配要求,保证装配的一致性和精度。
5.根据所选零件的工作条件和使用要求,对其进行耐用性和可靠性分析。
2.3 设计要求
1.设计成果以PDF形式打印提交,附加AutoCAD源文件。
2.每个组员至少参与其中的一个设计过程,对于全组贡献的情况给予适
当加分。
3.设计报告中需涵盖以上五个方面的内容,字数不少于1500字,格式
要求为Markdown文本格式。
4.完美完成设计任务的组员除了获得一定的分数外,还可获得一份让其
他同学艳羡的机械零件。
3. 设计考核方式
本次课程设计总分值为100分,具体考核方式如下:
1.设计成果打印和AutoCAD源文件提交:10分
2.设计报告内容和格式:20分
3.设计过程中所完成的任务:50分
4.对全组的贡献情况:10分
5.设计成果的质量和实用性:10分
太原科技大学机械设计课程设计设计计算说明书
PART 1
单击添加章节标题
PART 2
课程设计背景
课程设计的目的和意义
提高学生的实践 能力
培养学生的创新 思维和解决问题 的能力
帮助学生了解机 械设计的基本原 理和方法
为学生未来的职 业生涯打下坚实 的基础
课程设计的基本要求
课程设计需要结 合实际工程问题, 培养学生的工程 实践能力
课程设计需要注 重培养学生的创 新思维和创新能 力
评价与考核可以检 验学生对机械设计 知识的掌握程度, 以及运用所学知识 解决实际问题的能 力。
评价与考核可以激 励学生积极参与课 程设计,提高学习 积极性和主动性。
评价与考核可以为 教师提供反馈信息 ,有助于改进教学 方法和教学内容, 提高教学质量。
评价与考核的标准和方法
设计报告:包 括设计思路、 设计方案、设 计过程、设计
设计评审: 对设计方 案进行评 审,提出 改进意见
设计实施: 按照设计 方案进行 制造和装 配
设计测试: 对制造和 装配的产 品进行测 试,验证 设计效果
设计总结: 总结设计 经验,提 出改进建 议
P机A械R设T计6课程设计的评价与考
核
评价与考核的目的和意义
评价与考核是机械 设计课程设计的重 要环节,有助于提 高学生的实践能力 和创新能力。
结果等
设计作品:包 括设计图纸、 模型、实物等
机械工程测试技术基础教学大纲
机械工程测试技术基础教学大纲
一、课程简介
本课程旨在为机械工程专业学生提供测试技术基础知识与技能培养,使其掌握机械工程测试技术的基本理论和实际应用能力。通过理论和实践相结合的方式,学生将学习机械系统测试的基本原理、常用测试方法和测试过程中的数据处理与分析技术。
二、教学目标
本课程主要目标如下: 1. 熟悉机械工程测试领域的基本概念、原理和方法; 2. 学习机械系统测试的常用仪器设备和测试技术; 3. 掌握测试过程中的数据采集、数据分析与结果处理方法; 4. 培养学生的问题解决能力和创新意识; 5. 培养学生的实验操作和数据分析的能力。
三、教学内容
本课程的教学内容包括以下几个方面: 1. 机械工程测试的基本概念和原理 - 测试的定义和分类 -
测试的基本原理 - 测试的误差和精度控制 2. 机械系统测试的常用仪器设备 - 传感器和测量仪器的选择和应用 - 信号调理和放大技术 - 数据采集与处理系统 3. 机械工程测试的常用方法和技术 - 静态测试方法和技术 - 动态测试方法和技术 - 频率响应测试方法和技术 - 振动测试方法和技术 4. 机械系统测试的数据采集与处理 - 数据采集系统的构建和配置 - 数据采集方法和技术 - 数据处理与分析方法 5. 实验设计与实施 - 实验设计的基本原则和方
法 - 实验方案的制定和实施 - 实验数据的收集和分析 - 实验结果的评估和总结
四、教学方法
本课程采用理论教学与实践教学相结合的方式
进行教学,重点注重学生实际操作能力的培养。
具体教学方法包括:1. 理论讲授:通过课堂讲解、案例分析等形式,讲解机械工程测试技术的基本
机械设计课程设计指导书
机械设计课程设计指导书
一、课程设计简介
机械设计是机械工程专业的重要组成部分,是培养学生系
统掌握机械设计的基本理论和技能的重要环节。本课程设计为机械设计课程的一部分,旨在帮助学生通过实际案例的分析和解决,加深对机械设计理论的理解,提高设计能力和操作技巧。
本指导书将详细介绍课程设计的内容、要求和步骤,指导
学生完成课程设计的全过程。希望本指导书能让学生对机械设计有一个全面的认识,并能够在实践中不断提升自己的设计能力。
二、课程设计目标
1.熟练运用机械设计的基本理论和方法,能够分析和
解决实际的机械设计问题;
2.掌握常用的机械设计软件和工具的使用,能够进行
基本的机械设计计算和绘图;
3.培养自主学习和团队合作的能力,能够独立完成一
定难度的机械设计项目;
4.培养学生的创新思维和工程素养,能够应对工程实
践中的挑战。
三、课程设计内容
本课程设计以汽车发动机曲轴设计为案例,要求学生进行整个曲轴的设计和优化。具体设计内容包括以下几个方面:
1.确定设计要求和参数,包括发动机的功率、转速、
气缸数等;
2.选择适合的材料,并进行材料力学性能的计算和选
择;
3.进行曲轴的结构设计,包括曲轴的形状、受力分析
等;
4.进行曲轴的强度计算和优化设计,确保曲轴在工作
条件下不会出现破坏;
5.进行曲轴的动力学分析和优化,确保曲轴在高速旋
转时的平衡性和稳定性;
6.进行曲轴的制造工艺设计,包括加工工艺和装配工
艺的确定。
四、课程设计步骤
本课程设计分为以下几个步骤:
步骤一:确定设计要求和参数
根据所给的发动机性能参数,确定柴油机曲轴的设计要求
哈工大机械学课程设计
哈工大机械学课程设计
一、课程目标
知识目标:
1. 让学生掌握哈工大机械学课程的基本理论知识,如力学、材料力学、机械设计等;
2. 了解现代机械工程领域的发展趋势,培养学生对机械学科的热爱和兴趣;
3. 通过实例分析,使学生掌握机械设计的基本方法和步骤。
技能目标:
1. 培养学生运用所学理论知识解决实际机械工程问题的能力;
2. 提高学生团队协作和沟通能力,学会在项目中分工合作,共同完成任务;
3. 培养学生运用计算机辅助设计软件(如CAD)进行机械设计的技能。
情感态度价值观目标:
1. 培养学生具有创新意识和实践精神,敢于面对挑战,勇于解决问题;
2. 树立正确的价值观,认识到机械工程在国家经济发展和社会进步中的重要地位;
3. 培养学生具有责任感,关心环境和社会,将可持续发展理念融入到机械设计中。
课程性质:本课程为实践性较强的学科,注重理论联系实际,强调培养学生的动手能力和创新能力。
学生特点:学生具备一定的机械基础知识,具有较强的学习兴趣和求知欲,希望通过课程学习,提高自己的专业素养。
教学要求:结合学生特点和课程性质,采用案例教学、项目驱动、分组讨论等教学方法,充分调动学生的主观能动性,实现课程目标。在教学过程中,注重引导学生将理论知识应用于实际,提高学生的实践能力和创新能力。通过课程学习,使学生具备从事机械设计及相关领域工作的基本素质和能力。
二、教学内容
根据课程目标,教学内容分为以下三个部分:
1. 基础理论
- 力学:包括静力学、动力学、摩擦学等基本概念和原理;
- 材料力学:研究材料在不同载荷作用下的变形与破坏规律;
机械工程专业课程设计
机械工程专业课程设计
机械工程专业课程设计是机械工程专业学生在大学期间进行的一项重要学习任务。通过课程设计,学生可以将所学的理论知识应用于实际问题的解决中,提高自己的动手实践能力和创新能力。本文将介绍机械工程专业课程设计的重要性、设计流程以及一些设计注意事项。
首先,机械工程专业课程设计对于学生的专业素养和综合能力的培养具有重要
意义。通过课程设计,学生可以将课堂上学到的知识应用于实际问题的解决中,提高自己的动手实践能力和创新能力。在课程设计中,学生需要独立思考、合理规划和组织实施,这对于培养学生的自主学习和解决问题的能力非常有帮助。
其次,机械工程专业课程设计的流程一般包括问题分析、方案设计、实施与测
试以及结果分析与总结等步骤。在问题分析阶段,学生需要对所要解决的问题进行全面的分析和理解,明确设计的目标和要求。在方案设计阶段,学生需要根据问题的特点和要求,制定合理的设计方案,并进行详细的设计计算和参数选择。在实施与测试阶段,学生需要根据设计方案进行实际的制作和测试,验证设计的可行性和有效性。最后,在结果分析与总结阶段,学生需要对设计的结果进行分析和总结,评估设计的优缺点,并提出改进的建议。
在进行机械工程专业课程设计时,学生需要注意以下几点。首先,要充分理解
和掌握所学的理论知识,将其应用于实际问题的解决中。其次,要注重实践操作能力的培养,通过实际制作和测试来验证设计的可行性和有效性。同时,要注重团队合作和沟通能力的培养,与队友共同合作完成课程设计任务。此外,要注重文档的撰写和展示能力的培养,将设计的过程和结果以清晰、准确的方式进行表达。
机械工程专业课程设计
机械工程专业课程设计
1. 项目选择,学生可以根据自己的兴趣和专业方向选择一个具
有一定难度和挑战性的机械工程项目,例如设计一个机械装置、制
造一个零件或者改进一个现有的机械系统。
2. 背景调研,在进行课程设计之前,学生需要对所选择的项目
进行充分的调研,了解相关的理论知识和技术要求,明确设计目标
和需求。
3. 设计方案,学生需要根据项目的要求和限制,提出合理的设
计方案,并进行设计计算和分析,确保设计方案的可行性和合理性。
4. 制作实施,一旦设计方案确定,学生需要进行实际的制作和
实施,包括材料采购、加工制造、装配调试等环节,需要学生动手
操作并运用所学的机械知识。
5. 测试与改进,完成制作后,学生需要进行测试和实验验证,
发现问题并进行改进,直至达到预期的设计要求。
6. 报告展示,最后,学生需要撰写课程设计报告,详细记录整
个设计过程、实施过程和结果,并进行口头展示,向老师和同学们介绍自己的设计成果。
在课程设计过程中,学生将学到很多实际操作技能和解决问题的能力,也能够提高自己的团队协作能力和创新能力。这些能力对日后的工程实践和科研工作都具有重要意义。因此,机械工程专业课程设计是非常重要的一门课程,对学生的综合素质提高有着重要的作用。
机械工程 课程设计
一、
二、传动装置的设计
1.传动方案的拟定及说明
采用普通V和圆柱直齿轮组合,满足传动要求,同时由于带传动具有良好的缓冲及吸震能力,机构简单,成本低,易于维护和使用。
2.选择电动机
(1)电动机的类型和结构形式按工作要求和工作条件,选用一般用途的Y系列三相异步电动机。
(2)传动装置的总效率:由《课程设计指导书》表2-3查得:V带传动η1=0.96,滚动轴承η2=0.99,圆柱齿轮闭式与开式传动分别为η3=0.97,η4=0.96 。所以总效率η=0.96×0.99^3×0.97×0.96=0.8674
(3)电动机功率Pd=Pw/η=6.2/0.8674=7.148kw
(4)确定电动机的转速:查表2.2得:普通V带传动比i=2~4,圆柱齿轮i=3~5,单级圆柱减速器i=3~5,则总传动比i=18~100 。转速nd=i×n=(18~100)×50=(900~5000)r/min
3.传动比分配
!!!总传动比误差为±5%,单向回转,轻微撞击
根据电动机满载转速n可得总传动比i。i=nm/n=2900/50=58
总传动比i=i1×i2×i3.得i1=3.45 i2=4.1 i3=4.1
4.运动条件及运动参数分析计算
(1)各轴输入功率
P1=Pd=7.148kw
P2=P1η1=7.148×0.96=6.862kw
P3=P2η2η3=6.862×0.99×0.97=6.590kw
P4=P3η2η4=6.590×0.99×0.96=6.263kw
(2)各轴转速
Ⅰ:n1=nm=2900r/min
Ⅱ:n2=n1/i1=2900/3.45=840.580r/min
工程机械课程设计指导书
二.测绘的方法与步骤
1. 测绘前的准备工作 (1) 由指导教师布置测绘任务。 (2) 强调测绘过程中的设备、人身安全注意事项。 (3) 领取部件、量具、工具等。 (4) 准备绘图工具、图纸并做好测绘场地的清洁卫生。 2. 了解部件
1
仔细阅读有关资料,全面分析了解测绘对象的用途、性能、工作原理、结构特点以及装配关系等。 3. 绘制装配示意图,拆卸零件 装配示意图是机器或部件拆卸过程中所画的记录图样,是绘制装配图和重新进行装配 的依据。它所表达的内容主要是各零件之间的相互位置、装配与连接关系以及传动路线等。 装配示意图的画法没有严格的规定,通常用简单的线条画出零件的大致轮廓,有些零 件可参考有关资料的机构运动简图符号画出。 装配示意图是把装配体看作透明体画出的, 既 要画出外部轮廓,又要画出内部构造,对各零件的表达一般不受前后层次的限制,其顺序可 从主要零件着手,依次按装配顺序把其它零件逐个画出。装配示意图一般只画一两个视图, 而且两接触面之间要留有间隙,以便区分不同零件。 装配示意图上应按顺序编写零件序号, 并在图样的适当位置上按序号注写出零件的名称 及数量,也可直接将名称注写在指引线水平线上。 在拆卸零件时应注意以下几点 (1) 注意拆卸顺序,严防破坏性拆卸,以免损坏机器零件或影响精度。 (2) 拆卸后将零件按类妥善保管,防止混乱和丢失。 (3) 要将所有零件进行编号登记并注写零件名称,对每一个零件最好挂一个对应标 签。 4. 绘制零件草图 除标准件外,装配体中的每一个零件都应根据零件的内、外结构特点,选择合适的表达 方案画出零件草图。 由于测绘工作一般在机器所在现场进行, 经常采用目测的方法徒手绘制 零件草图,画草图的步骤与画零件图相同,不同之处在于目测零件各部分的比例关系,不用 绘图仪器,徒手画出各视图。为了便于徒手绘图和提高工效,草图也可画在方格纸上。 5.量注尺寸 选择尺寸基准,画出应标注尺寸的尺寸界线、尺寸线及箭头。最后测量零件尺寸,将其尺 寸数字填入零件草图中。 应特别注意尺寸测量的正确、 尺寸标注的完整性及相关零件之间的 配合尺寸或关联尺寸间的协调一致。 标注尺寸时应注意以下问题: (1) 两零件的配合尺寸,一般只在一个零件上测量。例如有配合要求的孔与轴的直径及相 互旋合的内、外螺纹的大径等。
机械工程基础课程设计
机械工程基础课程设计
计算说明书
设计题目:________________
___学院___系__ 班 设计者_________ 指导教师_____
_____年___月__日
广东海洋大学
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设计说明书目录
一、设计任务书
1.1 题目
1.2 任务
1.3 传动方案
1.4 设计参数
1.5 其它条件
二、传动方案简述
2.1 传动方案说明
2.2 电动机的选择
2.3 总传动比的确定及各级传动比的分配
2.4 各轴转速,转矩与输入功率
三、传动设计
3.1 V带传动设计
3.2齿轮传动设计
3.3 齿轮结构
四、轴及轮毂连接
4.1 高速轴的结构设计
4.2 高速轴的结构设计
4.3低速轴的结构设计
4.4 低速轴强度校核
4.5 键联接强度校核
五、轴承选择计算
5.1 减速器各轴所用轴承代号选择
5.2 低速轴轴承寿命计算
5.3高速轴轴承寿命计算
六、减速器的润滑与密封
6.1 齿轮传动的润滑
6.2 润滑油牌号及油量计算
6.3 轴承的润滑
6.4 减速器的密封
七、联轴器选择
7.1 联轴器型号选择
7.2 联轴器型计算
八、减速器箱体及其附件
8.1 箱体结构形式及材料
8.2 箱体主要结构尺寸表
8.3 主要附件作用及形式
九、个人小结
2
3
一、设计任务书
题目:设计一带式输送机传动装置 任务:设计一带式输送机传动装置
传动方案:采用带轮和二级减速器减速传动 简图如图:
设计参数:
输送带工作轴转矩T/N ⋅▪M
输送带速度 v/(m/s)
输送带滚筒直径D/mm
670
0.85
320
机械测试技术 教学大纲
机械测试技术教学大纲
摘要:
一、课程概述
1.传感器与测试技术的定义与作用
2.机械测试技术的重要性
二、课程目标和内容
1.课程目标
2.课程内容
三、教学方法
1.理论教学
2.实践教学
四、课程考核
1.考核方式
2.考核标准
正文:
机械测试技术是一门研究如何使用传感器和测试技术来获取机械系统信息的学科。在机械工程领域中,测试技术被广泛应用于产品的设计、制造、运行和维护等方面,对于提高机械产品的质量和性能具有重要意义。
本课程旨在使学生了解传感器与测试技术的基本原理和应用方法,掌握机械测试技术的基本知识和技能。课程内容涵盖了各类传感器的工作原理、机械测试系统的组成、测试方法及其在机械工程中的应用等方面。
为了实现课程目标,我们将采用理论教学和实践教学相结合的教学方法。理论教学将讲解传感器与测试技术的基本原理和机械测试技术的相关知识;实践教学将通过实验和课程设计,让学生亲自参与机械测试技术的实际应用,培养学生的实际操作能力。
课程考核将采用多种方式,包括期中考试、期末考试和课程设计。考核标准以学生对课程内容的掌握程度为主,同时注重学生的实际操作能力和创新能力的培养。
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机械工程测试技术课程设计
温
度
测
量
班级:机自111
学号:201100314115
姓名:孟凡
日期:2013.12.1
设计要求:
1、传感器:设计或选用,设计要有设计过程及计算结果。选用要列出所选传感器的技术指标。
2、信号处理电路,尽量设计出详细的电路图,也可以对局部电路图用方框表示。
3、设计所显示信号的显示部分,要求同1。
4、对所设计的题目写出设计报告。设计报告需打印,其中设计图部分可手绘。
5、不得完全相同,如有两个完全相同者,特别是电路部分及报告部分均做零分处理。
6、要求12月6日,以班为单位交到实验室405号。
7、具体设计项目:0——1300摄氏度,温度测量测试系统。
设计原理:
本设计采用的温度传感器是LM35温度传感器, LM35温度传感器是利用两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,当导体A和B之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流。测试电路是通过电压比较放大电路来实现温度都的检测,控制电路是通过两个电压比较电路来实现对两个继电器的控制。报警电路有555时基电路和光敏电阻以及扬声器组成。
工作原理主要是利用温度传感器把系统的温度通过A\D转换电
路将电信号转换成数字信号,并通过与之连接的译码电路中显示出来。同时电压信号通过电压比较器与输入电压比较决定输出是高电平或是低电平,进而控制下一个电路单元的工作状态。报警电路中,当电路出现故障使温度失控时,使被控系统温度达到允许最高温度Vmax,此时发光二极管通电发光照在光敏电阻RL上,RL受光激发,电阻值迅速下降,分压点电位升高,电路立即产生振荡,发出声响报警。调温控制电路中,通过电压比较器的输入输出关系,决定温度的调节。当温度低于下限温度时,电路经过一系列变化接通加热器电源对其进行加热。当温度升到上限温度时,加热器电源,停止加热。
设计方案综述::
1、对温度进行测量、控制并显示:首先必须将温度的度数(非电量)转换成电量,然后采用电子电路实现题目要求。可采用温度传感器,将温度变化转换成相应的电信号,并通过放大、滤波后送A/D 转换器变成数字信号,然后进行译码显示。
2、恒温控制:将要控制的温度所对应的电压值作为基准电压V REF,用实际测量值
v与V REF进行比较,比较结果(输出状态)自动地控制、
I
调节系统温度。
3、报警部分:设定被控温度对应的最大允许值V max,当系统实际温度达到此对应值V max时,发生报警信号。
4、温度显示部分:采用转换开关控制,可分别显示系统温度、控制温度对应值VREF,报警温度对应值Vmax。
5、方框图总体:
方框图说明:
⑴传感器可以采用LM 35温度传感器,电桥的输出电压作为运放构成的差动放大器双端输入信号,将信号放大后由低通滤波器将高频信号滤去。如上图所示。
⑵被测温度信号电压加于比较器(Ⅰ)与控制温度电压V
REF
进行比较,比较结果通过调温控制电路控制执行机构的相应动作,使被控系统升温或降温。
⑶当控制电路出现故障使温度失控时,使被控系统温度达到允许最高温度
对应值
max
V,用声、光报警电路发出警报,值班人员将采取相应的紧急措施。
⑷开关S
1可分别闭合系统温度、控制温度电压V
REF
和报警温度电压
max
V,
通过A/D转换器将模拟量转换成数字量,显示器显示出相应的温度数值。
设计模块选择:
1、温度传感器
LM35是电压输出型集成温度传感器, LM35集成温度传感器是利用一个热电阻检测相应的温度,热电偶是将两种不同材料的导体或半导体A和B焊接起来,构成一个闭合回路,如下图所示。当导体A 和B的两个执着点1和2之间存在温差时,两者之间便产生电动势,因而在回路中形成一个大小的电流,这种现象称为热电效应。温度传感器热电偶就是利用这一效应工作的。
温度传感器热电偶的结构形式为了保证温度传感器热电偶可靠、稳定地工作,对它的结构要求如下:
a、组成温度传感器热电偶的两个热电极的焊接必须牢固;
b、两个热电极彼此之间应很好地绝缘,以防短路;
c、补偿导线与温度传感器热电偶自由端的连接要方便可靠;
d、保护套管应能保证热电极与有害介质充分隔离。
传感器电路原理图
LM35温度传感器,输出电压0~0.99V,温度每上升1℃,电压上升10ms,可测温度0~99℃.即V=0.01T,运算放大器LM358放大5倍电压,即V=0.05T.经0809通道0转化为数字量,因为转换公式:V/5=X/255,即0.05T/5=X/255,则T≈100X/256. 为了精确到0.1℃,使
t=10*T=1000X/256=125X/32,所以转换公式是t=125X/32,X为数字量.其采集温度及放大温度电路图如下:
A\D转换电路
2、温度转换电路
AD 转换电路采用ADC0809。ADC0809是一种逐次比较型ADC 。它是采用CMOS 工艺制成的8位8通道A/D 转换器,采用28只引脚的双列直插封装,其原理图和引脚图如图所示。
ADC0809有三个主要组成部分:256个电阻组成的电阻阶梯及树状开关、逐次比较寄存器SAR 和比较器。电阻阶梯和树状开关是
ADC0809的一个特点。另一个不特点是,它含有一个8通道单端信号模拟开关和一个地址译码器。地址译码器选择8个模拟信号之一送入ADC 进行A/D 转换,因此适用于数据采集系统。(b )为引脚图。
附:各引脚功能
(1)IN 0~IN 7是八路模拟输入信号;
启动时钟
8开3地存位出)tef ref CC IN 3IN 4IN 5IN 6IN 72-5V CC REF (+)2-7210-1-2-3-4-8REF (-)-6(b )(a ) 功能框图引脚图