精密仪器课程设计

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精密仪器课程设计教程

精密仪器课程设计教程

精密仪器课程设计教程一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握精密仪器的基础知识,包括仪器的结构、原理、性能及应用。

具体分为以下三个方面:1.知识目标:学生能够理解精密仪器的基本概念、分类和特点;掌握精密仪器的原理、结构和性能;了解精密仪器在各个领域的应用。

2.技能目标:学生能够运用所学知识对精密仪器进行分析和解决实际问题;具备操作和使用精密仪器的基本技能;能够阅读和理解精密仪器的说明书和技术参数。

3.情感态度价值观目标:培养学生对精密仪器的兴趣和好奇心,提高学生对科学技术的敬畏之心;培养学生团结协作、勇于创新的的精神,增强社会责任感和使命感。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.精密仪器的基本概念和分类:介绍精密仪器的定义、特点和分类,让学生了解精密仪器在科学研究和生产中的应用。

2.精密仪器的原理:讲解各种精密仪器的工作原理,包括光学、机械、电子等原理,使学生掌握精密仪器的核心技术。

3.精密仪器的结构与性能:分析不同类型精密仪器的结构特点和性能指标,让学生了解精密仪器的设计和应用。

4.精密仪器的操作与维护:教授学生如何正确操作和使用精密仪器,以及如何进行日常维护和故障排除。

5.精密仪器在各个领域的应用:介绍精密仪器在生物、化学、物理、医学等领域的具体应用案例,拓宽学生的视野。

三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式,包括:1.讲授法:教师通过讲解精密仪器的基本概念、原理和应用,使学生掌握相关知识。

2.案例分析法:教师通过分析具体的精密仪器应用案例,引导学生学会将理论知识应用于实际问题。

3.实验法:学生亲自动手进行实验,观察和分析实验现象,加深对精密仪器原理和操作的理解。

4.讨论法:学生分组讨论,分享学习心得和疑问,互相启发,共同提高。

四、教学资源为了支持教学内容的传授和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选择权威、实用的精密仪器教材,为学生提供系统的学习材料。

仪器课程设计

仪器课程设计

仪器课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握基本仪器的使用方法、原理和维护,能够正确地选择和使用仪器进行实验,培养学生对实验数据的准确性和实验操作的规范性的认识,提高学生的实验技能和科学素养。

具体来说,知识目标包括:了解各种常见仪器的名称、构造、原理和使用方法;理解实验数据处理的基本方法;掌握实验安全的基本知识。

技能目标包括:能够独立选择合适的仪器进行实验;能够正确使用仪器进行实验操作;能够对实验数据进行准确处理和分析。

情感态度价值观目标包括:培养学生对科学的热爱和好奇心;培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯;培养学生团队协作和交流分享的意识。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:第一部分是仪器的基本原理和使用方法,包括各种常见仪器的名称、构造、原理和操作步骤;第二部分是实验数据的处理方法,包括数据的收集、整理、分析和解释;第三部分是实验安全知识,包括实验室的安全规则和实验操作中的注意事项。

教学大纲将按照以下顺序进行:首先介绍仪器的基本原理和使用方法,然后进行实验数据的处理方法的讲解,最后进行实验安全知识的讲解。

具体的教学内容将根据教材的章节进行安排,每个章节都会有相应的实验操作和数据处理练习。

三、教学方法为了实现教学目标,我们将采用多种教学方法,包括讲授法、实验法、讨论法和案例分析法。

讲授法主要用于理论知识的讲解,实验法主要用于仪器的操作和实验数据的收集,讨论法主要用于对实验结果的分析和讨论,案例分析法主要用于对实验过程中的问题和困难的分析和解决。

通过多样化的教学方法,我们希望能够激发学生的学习兴趣和主动性,帮助他们更好地理解和掌握仪器的基本原理和使用方法,提高他们的实验技能和科学素养。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备一系列的教学资源,包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。

教材将提供仪器的基本原理和使用方法的详细讲解,参考书将提供更多的案例和练习供学生进行深入的学习,多媒体资料将通过图像和视频的形式展示仪器的操作和实验过程,实验设备将是学生进行实验操作的主要工具。

精密仪表仪器课程设计

精密仪表仪器课程设计

精密仪表仪器课程设计一、教学目标本课程旨在让学生了解和掌握精密仪表仪器的基本原理、结构和应用,培养学生的理论知识和实践技能,提高学生对精密仪表仪器的认识和应用能力。

知识目标:使学生了解精密仪表仪器的基本概念、种类和结构,掌握其主要性能参数和测量原理,了解精密仪表仪器在各个领域的应用。

技能目标:通过实验和实践活动,培养学生的动手能力,使学生能够熟练操作和使用精密仪表仪器,具备分析和解决实际问题的能力。

情感态度价值观目标:培养学生对精密仪表仪器的兴趣和热情,增强学生的创新意识和团队协作精神,使学生在实际工作中能够充分发挥精密仪表仪器的作用,提高工作效率和生活质量。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括精密仪表仪器的基本概念、种类和结构,其主要性能参数和测量原理,以及精密仪表仪器在各个领域的应用。

1.精密仪表仪器的基本概念:介绍精密仪表仪器的定义、分类和特点,使学生对精密仪表仪器有一个全面的认识。

2.精密仪表仪器的结构和原理:讲解各种精密仪表仪器的工作原理和结构特点,使学生了解其内部构造和运行机制。

3.精密仪表仪器的主要性能参数:介绍精密仪表仪器的主要性能参数,如精度、稳定性、响应时间等,培养学生分析和评价精密仪表仪器性能的能力。

4.精密仪表仪器的测量原理:讲解精密仪表仪器的测量原理和方法,使学生掌握其测量原理和应用。

5.精密仪表仪器在各个领域的应用:介绍精密仪表仪器在工业、农业、医疗、科研等领域的应用,让学生了解其在实际工作中的重要作用。

三、教学方法本课程采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等,以激发学生的学习兴趣和主动性。

1.讲授法:通过讲解精密仪表仪器的基本概念、原理和应用,使学生掌握相关知识。

2.讨论法:学生进行小组讨论,培养学生的思考能力和团队协作精神。

3.案例分析法:分析实际案例,使学生能够将理论知识应用于实际工作中。

4.实验法:开展实验教学,培养学生的动手能力和实践技能。

精密仪器课程设计目镜

精密仪器课程设计目镜

精密仪器课程设计目镜一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握目镜的基本结构、工作原理和使用方法,能够正确操作和使用目镜,培养学生的观察能力和实验技能。

具体分为以下三个部分:1.知识目标:(1)了解目镜的基本结构,包括物镜、目镜、镜筒、台架等部分。

(2)掌握目镜的工作原理,能够解释物镜和目镜的作用。

(3)知道目镜的使用方法,能够正确操作目镜进行观察。

2.技能目标:(1)能够使用目镜观察不同的物体,并描述观察到的现象。

(2)能够运用目镜进行简单的实验操作,如观察细胞的结构。

(3)能够对目镜进行基本的维护和保养。

3.情感态度价值观目标:(1)培养学生对科学的兴趣和好奇心,激发学生探索未知的欲望。

(2)培养学生团结协作、积极进取的精神风貌。

(3)培养学生珍惜仪器设备,爱护公共财物的意识。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括以下几个部分:1.目镜的基本结构:介绍物镜、目镜、镜筒、台架等部分的作用和相互关系。

2.目镜的工作原理:讲解物镜和目镜的作用,让学生理解目镜观察物体的工作原理。

3.目镜的使用方法:教授正确的操作步骤,包括取镜、安放、观察、调整等。

4.目镜的维护和保养:讲解目镜的日常维护方法,如清洁、防潮等。

三、教学方法本节课采用多种教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1.讲授法:讲解目镜的基本结构、工作原理和使用方法。

2.演示法:教师进行目镜操作的示范,让学生直观地了解操作步骤。

3.实验法:学生分组进行目镜观察实验,培养学生的实践操作能力。

4.讨论法:学生分组讨论观察到的现象,培养学生的思考和表达能力。

四、教学资源本节课所需的教学资源包括:1.教材:《精密仪器课程设计目镜》教材,用于引导学生学习目镜的基本知识。

2.实验设备:目镜、显微镜等,用于学生进行观察实验。

3.多媒体资料:图片、视频等,用于辅助讲解和演示目镜的结构和使用方法。

4.参考书:提供 additional information and exercises for further study.五、教学评估本节课的评估方式包括以下几个方面:1.平时表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况,评估学生的学习态度和积极性。

精密仪器课程设计三坐标

精密仪器课程设计三坐标

精密仪器课程设计三坐标一、教学目标本节课的学习目标主要包括知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。

知识目标要求学生掌握三坐标的定义、原理和应用;技能目标要求学生能够熟练操作三坐标测量仪器,并进行简单的数据处理;情感态度价值观目标则在于培养学生对精密仪器的兴趣和好奇心,提高他们的科学素养。

二、教学内容本节课的教学内容主要包括三坐标的基本概念、工作原理和应用。

首先,介绍三坐标测量仪器的结构和工作原理,通过实物展示和图解让学生直观地理解三坐标的概念。

然后,通过实例分析,让学生了解三坐标在工程制造和质量控制中的应用。

最后,结合实验,让学生亲自动手操作三坐标测量仪器,加深对三坐标的理解。

三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本节课将采用多种教学方法。

首先,通过讲授法,向学生传授三坐标的基本知识和原理。

其次,通过讨论法,让学生分组讨论三坐标在实际工程中的应用,激发学生的思考。

再次,通过案例分析法,分析具体实例,使学生更好地理解三坐标的使用。

最后,通过实验法,让学生亲身体验操作三坐标测量仪器的乐趣,提高他们的实践能力。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将选择和准备以下教学资源。

首先,教材《精密仪器》相关章节,作为学生学习的基础资料。

其次,参考书和学术文章,为学生提供更多的学习资料。

再次,多媒体资料,如教学视频和图片,以直观的方式展示三坐标的工作原理和应用。

最后,实验设备,如三坐标测量仪器,为学生提供亲自动手操作的机会。

五、教学评估本节课的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。

评估主要包括平时表现、作业和考试三个部分。

平时表现主要考察学生的课堂参与度、提问回答和团队协作等方面;作业则通过布置相关的练习题和项目任务,检验学生对知识的掌握和运用能力;考试则是对学生综合运用知识的能力进行评估。

通过这些评估方式,可以全面反映学生的学习成果,激发他们的学习动力。

六、教学安排本节课的教学安排将分为两个阶段进行。

现代精密仪器设计课程设计

现代精密仪器设计课程设计

现代精密仪器设计课程设计一、课程设计背景现代科学技术的快速发展,给包括生产和科学研究在内的各个领域提供了新的必要性。

精密仪器作为现代科学技术的重要组成部分,越来越被广泛应用。

为了满足人们对于高质量科技人才的需求,现代精密仪器设计课程成为了大学本科教育不可或缺的一部分。

二、课程设计目的现代精密仪器设计课程是一门通识教育基础课程,目的在于培养学生通过精密仪器设计来领略工程设计的实质,具备精密仪器设计的能力,培养学生的创新能力和实验技能,提高学生的动手能力、思维能力和组织协调能力,使学生能够适应未来科技社会的发展需要。

三、教学内容1.现代精密仪器设计理论和基础知识的讲解,包括对于仪器的种类、结构、并对其功能预测和使用原理进行阐述。

2.精密仪器设计实践课程的讲解,包括对于精密仪器的制造和组装的规划、测试和修理等内容的教授。

3.实际应用案例的分享和讨论,学习精密仪器在科研、医疗、环境监测、能源等方面的应用案例。

四、教学方法1.以课堂理论授课为主,并结合典型案例实践,让学生在收获理论知识的同时也得到实际应用经验。

2.基于工程类科目之间的相关性,结合其他专业课程进行综合实验;例如结合机械课程,进行复合材料加工实验或3D打印实验。

3.基于培养学生的科研与学术能力的目标,进行研究课题设计、资料查阅、论文撰写、实验进行等环节的全面培养。

五、教学成果与评价1.学生能够熟悉基础理论知识和精密仪器设计方案制定、组装的基本技能。

2.学生能够合理规划、组织小型精密仪器制造和测试活动的能力。

3.学生能够在实际案例中模拟真实生产环境,并能够在问题中积极协作,迅速获得解决能力。

4.依据教师要求,在课后提交课程报告,阐述学生对这门课程的体会和习得技能的个人收获。

六、实施计划1.教材:现代精密仪器设计,作者胡激明等。

2.授课时间:本课程为选修课,3学分,30学时。

时间为每周2学时,共15周。

3.授课模式:理论授课+实践展示+课程讨论。

精密技术与仪器课程设计

精密技术与仪器课程设计

精密技术与仪器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解精密技术与仪器的基本概念,掌握其工作原理和应用领域。

2. 学生能掌握精密测量、数据处理和误差分析的基本方法,并应用于实际问题。

3. 学生能了解我国精密技术与仪器的发展现状,以及在国际竞争中的地位。

技能目标:1. 学生能运用精密仪器进行实际操作,提高动手实践能力。

2. 学生能通过团队合作,完成精密技术与仪器的相关项目设计和实施。

3. 学生能运用所学知识解决实际工程问题,具备一定的创新能力。

情感态度价值观目标:1. 学生能认识到精密技术与仪器在科技发展和国民经济中的重要作用,增强国家意识。

2. 学生在学习过程中,培养严谨的科学态度、团队合作精神和探索精神。

3. 学生能关注我国精密技术与仪器行业的发展,树立为国家和民族工业做贡献的志向。

课程性质:本课程为专业基础课程,旨在培养学生的专业素养和实际操作能力。

学生特点:学生为高年级本科生,具有一定的专业基础知识和动手实践能力。

教学要求:结合课程性质和学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的专业素养和综合能力。

在教学过程中,注重启发式教学,引导学生主动思考、探索和实践。

通过课程学习,使学生达到上述课程目标,为后续专业课程学习和未来职业发展打下坚实基础。

二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分:1. 精密技术与仪器概述:介绍精密技术与仪器的定义、分类、发展历程和应用领域,使学生对其有一个全面的认识。

2. 精密测量原理:讲解精密测量的基本原理,包括长度、角度、形状、表面质量等测量方法,以及传感器、光栅、激光等测量技术。

3. 数据处理与误差分析:介绍数据采集、处理和分析的方法,以及误差的来源、分类和评价,使学生掌握精密测量数据的处理技巧。

4. 精密仪器及其应用:分析各类精密仪器(如三坐标测量机、激光干涉仪、电子显微镜等)的原理、结构和应用,提高学生对精密仪器的了解和应用能力。

5. 我国精密技术与仪器发展现状:介绍我国精密技术与仪器行业的发展历程、现状和趋势,增强学生的国家意识。

精密仪器课程设计

精密仪器课程设计

精密仪器课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解精密仪器的定义、分类及其在科学研究中的应用。

2. 学生能掌握精密仪器的关键操作原理和步骤。

3. 学生能了解精密仪器在日常生活中的应用及发展趋势。

技能目标:1. 学生能正确使用精密仪器,进行基本的操作和数据处理。

2. 学生能通过观察、实验等方法,培养解决问题的能力和动手操作能力。

3. 学生能运用所学知识,设计简单的实验方案,进行科学探究。

情感态度价值观目标:1. 学生对精密仪器产生兴趣,树立正确的科学态度和价值观。

2. 学生在合作学习过程中,培养团队协作精神和沟通能力。

3. 学生通过了解精密仪器在科技发展中的作用,增强国家荣誉感和自豪感。

课程性质:本课程为实践性较强的学科课程,注重理论与实践相结合,培养学生的动手操作能力和科学素养。

学生特点:学生具备一定的物理、化学基础知识,对精密仪器有一定的好奇心,但可能缺乏实际操作经验。

教学要求:教师应结合学生特点,采用启发式、探究式教学方法,引导学生主动参与课堂实践,提高学生的科学素养和创新能力。

通过本课程的学习,使学生能够将所学知识应用于实际生活和科研活动中,为培养未来的科技创新人才奠定基础。

二、教学内容本课程依据课程目标,结合教材内容,组织以下教学大纲:1. 精密仪器的定义与分类- 仪器的基本概念- 精密仪器的分类及特点2. 精密仪器的操作原理- 常见精密仪器的操作原理- 影响精密仪器精度的因素3. 精密仪器的应用与操作- 精密仪器在科学研究中的应用实例- 精密仪器的操作步骤及注意事项4. 精密仪器的数据处理与分析- 实验数据的收集与整理- 数据分析方法及技巧5. 精密仪器的发展趋势与前景- 精密仪器的发展历程- 现代精密仪器的技术发展趋势教学内容安排与进度:1. 第1周:精密仪器的定义与分类2. 第2周:精密仪器的操作原理3. 第3周:精密仪器的应用与操作4. 第4周:精密仪器的数据处理与分析5. 第5周:精密仪器的发展趋势与前景本教学内容注重科学性和系统性,以教材为基础,结合实际案例,使学生系统掌握精密仪器的相关知识,为培养具备创新能力的人才奠定基础。

精密仪器课程设计总结

精密仪器课程设计总结

精密仪器课程设计总结一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解精密仪器的定义、分类及其在科学研究中的应用。

2. 学生能够掌握精密仪器的基本工作原理和操作方法。

3. 学生能够了解精密仪器的维护与保养知识。

技能目标:1. 学生能够正确使用精密仪器进行实验操作,并熟练掌握相关技能。

2. 学生能够分析实验数据,解决实验中遇到的问题。

3. 学生能够运用所学知识,设计简单的精密仪器实验方案。

情感态度价值观目标:1. 培养学生严谨的科学态度,对精密仪器产生浓厚的兴趣。

2. 增强学生的团队合作意识,学会在实验中相互协作、共同进步。

3. 提高学生的环保意识,养成爱护精密仪器的良好习惯。

课程性质:本课程为实践性较强的学科,旨在培养学生运用精密仪器解决实际问题的能力。

学生特点:初中年级学生,具有一定的物理知识和实验技能,好奇心强,求知欲旺盛。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的动手能力和创新能力。

将课程目标分解为具体的学习成果,以便于教学设计和评估。

在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,使每位学生都能在课程中取得良好的学习效果。

二、教学内容1. 精密仪器的定义与分类:介绍精密仪器的概念、特点及其在科学研究中的应用,对比不同类型的精密仪器,让学生了解其各自的优势和适用场景。

教学内容关联教材章节:第一章 精密仪器概述2. 精密仪器的工作原理:详细讲解各类精密仪器的基本工作原理,如光学、电子、机械等方面,为学生后续操作打下理论基础。

教学内容关联教材章节:第二章 精密仪器的结构与原理3. 精密仪器的操作与使用:教授学生如何正确使用精密仪器,包括操作步骤、注意事项等,通过实际操作,提高学生的动手能力。

教学内容关联教材章节:第三章 精密仪器的操作与使用4. 精密仪器的维护与保养:讲解精密仪器的日常维护与保养方法,强调爱护仪器的重要性,培养学生良好的实验习惯。

教学内容关联教材章节:第四章 精密仪器的维护与管理5. 实验设计与数据分析:指导学生运用所学知识,设计简单的精密仪器实验方案,并教授如何分析实验数据,解决实验中遇到的问题。

精密测量课程设计

精密测量课程设计

精密测量课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握精密测量的基本原理、方法和应用,培养学生进行精密测量工作的能力和团队协作精神。

知识目标:使学生了解精密测量的定义、分类和基本原理,掌握常用的精密测量方法和仪器使用,了解精密测量在工程中的应用。

技能目标:使学生能够独立进行精密测量工作,熟练操作精密测量仪器,掌握数据处理和误差分析的方法。

情感态度价值观目标:培养学生对精密测量工作的兴趣和热情,增强学生的创新意识和实践能力,培养学生团队协作和沟通交流的能力。

二、教学内容本课程的教学内容主要包括精密测量的基本原理、常用测量方法和仪器、数据处理和误差分析、测量实验等。

1.精密测量的基本原理:包括测量定义、测量方法和测量坐标系等内容。

2.常用测量方法和仪器:包括长度测量、角度测量、距离测量等,以及相关仪器的使用。

3.数据处理和误差分析:包括数据的收集、整理、分析和处理,误差的来源、分类和减小方法等。

4.测量实验:进行实际操作,掌握测量仪器的使用和数据处理的方法。

三、教学方法本课程的教学方法主要包括讲授法、实验法、案例分析法和讨论法等。

1.讲授法:通过讲解和演示,使学生掌握精密测量的基本原理和方法。

2.实验法:进行实际操作,使学生熟练掌握测量仪器的使用和数据处理的方法。

3.案例分析法:分析实际案例,使学生了解精密测量在工程中的应用。

4.讨论法:分组讨论,培养学生的团队协作和沟通交流的能力。

四、教学资源本课程的教学资源包括教材、实验设备、多媒体资料等。

1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的理论知识和实践指导。

2.实验设备:配置齐全的实验设备,确保学生能够进行实际操作。

3.多媒体资料:制作精美的多媒体课件,辅助学生理解和记忆课程内容。

五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。

1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等,评估学生的学习态度和课堂表现。

仪器专业基本课程设计

仪器专业基本课程设计

仪器专业基本课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握仪器专业基础知识,包括仪器的工作原理、结构组成及功能应用;2. 掌握仪器设计的基本原理和步骤,具备初步的仪器设计能力;3. 了解仪器行业的发展现状和趋势,明确个人职业发展规划。

技能目标:1. 能够运用所学知识对简单仪器系统进行分析、设计和调试;2. 培养创新思维和动手能力,提高实际操作技能;3. 学会查阅相关资料,提升自主学习能力。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对仪器专业的兴趣,激发学习热情;2. 增强团队协作意识,提高沟通与表达能力;3. 树立正确的专业观和价值观,具备良好的职业道德。

课程性质:本课程为仪器专业基本课程,旨在使学生掌握仪器专业基础知识,培养实际操作能力和创新意识。

学生特点:学生具备一定的物理、数学和工程专业基础知识,对仪器专业有一定了解,但对实际操作和创新设计尚缺乏经验。

教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和创新意识。

通过课程学习,使学生达到课程目标所设定的具体学习成果。

1. 仪器原理:包括传感器原理、信号处理、数据采集等基本概念,使学生了解仪器工作的基本原理。

- 教材章节:第一章 仪器概述,第二章 传感器与检测技术- 内容列举:传感器分类、工作原理;信号处理方法;数据采集系统组成。

2. 仪器结构与设计:学习仪器的结构组成、设计方法及步骤,培养学生具备初步的仪器设计能力。

- 教材章节:第三章 仪器的结构与设计- 内容列举:仪器结构类型;设计方法与步骤;常见仪器设计案例分析。

3. 仪器应用与案例分析:介绍仪器在不同领域的应用,分析典型案例,提高学生的应用能力。

- 教材章节:第四章 仪器应用- 内容列举:各领域仪器应用案例;案例分析;新技术在仪器领域的发展。

4. 仪器行业现状与趋势:了解我国仪器行业的发展现状、趋势及政策,为学生职业规划提供参考。

- 教材章节:第五章 仪器行业现状与发展趋势- 内容列举:国内外仪器行业现状;政策法规;行业发展趋势。

精密仪器测量教学设计

精密仪器测量教学设计

精密仪器测量教学设计一、引言近年来,随着科技的不断发展与进步,精密仪器的应用范围日益广泛,对于现代工程技术人员来说,掌握精密仪器的使用和测量技能已成为一项必备的基本素养。

因此,在高等教育中,精密仪器测量教学的设计和实践显得尤为重要。

本文将针对精密仪器测量教学进行设计,并提出一些实施策略,旨在提高学生的测量技能和综合素质。

二、教学目标1.使学生了解各类精密仪器的基本原理及其应用领域;2.培养学生准确、熟练地使用精密仪器的能力;3.培养学生正确分析和解决实际问题的能力;4.提高学生的团队合作意识和沟通能力。

三、教学内容1.精密仪器测量的基本原理和方法- 测量误差与精确度- 误差分析及校正方法- 测量精度的评定与提高2.常见精密仪器的使用和调试技巧- 光学测量仪器(如光谱仪、显微镜等)- 电子测量仪器(如信号发生器、示波器等)- 机械测量仪器(如千分尺、卡钳等)3.精密仪器的应用案例分析和实验设计- 分析实际问题,确定适当的精密仪器进行测量- 设计实验方案,进行数据采集和结果分析- 讨论并总结实验结果,提出改进建议四、教学方法1.理论授课与案例分析相结合- 通过讲授精密仪器的基本原理与方法,帮助学生建立起测量的基本概念;- 结合实际案例进行分析,引导学生理解精密仪器在实际问题中的应用。

2.实验操作与实际应用相结合- 设计小组实验项目,组织学生使用精密仪器进行实际测量;- 根据实验结果,让学生总结经验并提出改进建议。

3.讨论与互动相结合- 定期组织学生进行小组讨论和报告,分享实验和应用中的问题与解决方法;- 鼓励学生积极提问和互相交流,激发学生的学习兴趣和思考能力。

五、教学评价与考核1.实验报告和作业- 考察学生对精密仪器测量原理和方法的理解和应用能力;- 要求学生详细记录实验过程和结果,理论与实际应用相结合。

2.小组讨论和展示- 考察学生的团队合作意识和沟通能力;- 学生需参与小组讨论,解答问题,并对实验结果进行展示。

精密仪器零件课程设计

精密仪器零件课程设计

六. 课程设计的原始数据
1)运输带的工作拉力 F 0.2 N 55
2)运输带的工作速度 u=2m/s
(KN )
3)滚筒直径 D=400mm 4)工作情况 两班制连续单向运转,载荷较大 5)工作环境 室内灰尘较大,温度最高35°
6)动力来源 电力三相交流380/220V
7)预定使用寿命 8年
五 .课程设计任务
题目:带式运输机传动装置 任务:设计一带式运输传动装置 目的:通过本课程设计将学过的基础理论知
识进行综合应用,培养结构设计、 计算能力。熟悉一般的机械装置设计 过程。
工作情况 :连续单向运转载荷平稳,空载起动, 小批量生产, 两班制连续单向运转, 载荷较大。
一. 概述
1 目的: 2 课程设计的任务 3 课程设计的步骤 4 要求 5 注意事项
课程设计说明书的内容
1.设计题目(包括设计条件和要求) 2.原动机的选择 3.传动机构的选择与比较 4.执行机构的选择与比较 5.制定机械系统的运动方案的布置图和简图 6.完成设计所用方法及原理的简要说明 7.列出主要参考资料并编号
P电机nin
P滚筒 总
3.307KW 0.922
3.586KW (选择电机的一个依据)
电机的另一个指标就是转速,这就涉及到传动比的设计
首先:工作机(滚筒)的转速是:v 2 n滚筒 2r n滚筒 0.4
60
60
得出滚筒的转速是:n滚筒 95.49r / min
滚筒的功率为:P滚筒
Fv
v带
1.5875 2 0.96
KW
3.307KW
从手册上查取个主要工作部件的效率:
球滚动轴承的效率(一对):轴承 0.99 弹性联轴器的效率:联轴 0.99 一级圆柱齿轮减速器的效率:减速器 0.98 可以得出电机以外的总效率为:

现代精密仪器设计第二版课程设计

现代精密仪器设计第二版课程设计

现代精密仪器设计第二版课程设计一、前言现代精密仪器设计是一门综合性课程,涉及到机械、电子、光学、材料、计算机等多个学科的知识。

本门课程旨在从理论和实践两个方面介绍现代精密仪器的设计方法和技术,培养学生的跨学科综合素养,提升他们的设计和实践能力。

本次课程设计是针对现代精密仪器设计第二版而进行的,旨在通过实践,加深学生对于课程内容的理解,提高学生的工程实践能力和团队合作能力。

在本次课程设计中,我们将充分发挥学生的主动性和创造性,让他们在自主设计和实践中深入体验与探索,在实践中提高创新能力和问题解决能力。

二、课程设计目标本次课程设计的目标如下:1.掌握现代精密仪器的设计方法和技术,了解现代精密仪器的市场需求和应用前景;2.培养学生跨学科综合素养,加深他们对机械、电子、光学、材料、计算机等学科的理解和应用;3.提高学生的工程实践能力和团队合作能力;4.提升学生的创新能力和问题解决能力,促进学生的全面发展。

三、课程设计内容1. 阶段一:课程介绍和选题在阶段一中,将对课程设计的内容和要求进行详细说明,介绍现代精密仪器设计的重要性和应用前景,同时引导学生根据自身兴趣和能力进行选题。

在选题的过程中,学生需要考虑市场需求、技术可行性、设计难度、团队合作等多个方面因素,最终确定自己的设计课题。

2. 阶段二:课题分析和方案设计在阶段二中,学生需要对自己选定的课题进行深入研究,掌握与课题相关的专业知识和技术,制定具体的设计方案。

设计方案需要考虑课题的可行性、技术实现方案、项目成本等相关问题,用图表或文字形式进行详细说明。

3. 阶段三:实施和展示在阶段三中,学生需要按照设计方案进行实际的制作和实践操作,同时积极与团队成员和指导教师进行沟通和交流。

完成实践操作后,学生需要对实验结果进行分析和总结,并形成报告进行展示。

四、学生评价学生的课程成绩将根据实际操作情况和撰写的报告进行评价。

评价因素包括但不限于以下方面:1.选题的合理性和切合实际;2.设计方案的可行性和完整性;3.实践操作的技术难度和质量;4.报告的撰写质量、表达清晰度和组织体系;5.个人表现和团队合作能力。

精密测量技术课程设计

精密测量技术课程设计

精密测量技术课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解精密测量技术的基本概念,掌握不同测量仪器的原理和使用方法。

2. 学生能够掌握误差分析的基本原理,解释测量结果中的误差来源及影响。

3. 学生能够描述至少三种常见精密测量技术在日常生活中的应用。

技能目标:1. 学生能够正确使用精密测量工具进行实际操作,如电子天平、显微镜等,并准确读取数据。

2. 学生通过实际操作,掌握对测量数据进行处理和分析的基本技巧,能够进行简单的误差修正。

3. 学生能够运用批判性思维评价测量结果,设计简单的测量方案来解决具体问题。

情感态度价值观目标:1. 学生能够培养对精密测量科学的兴趣,认识到测量技术在科学研究和国民经济发展中的重要性。

2. 学生通过小组合作完成测量任务,培养团队协作能力和尊重他人工作的态度。

3. 学生能够在实验过程中,体会到精确和严谨的科学态度,培养细心、耐心和责任心。

二、教学内容本课程以《物理实验技术》教材中“精密测量技术”章节为基础,教学内容包括:1. 精密测量技术基本原理:讲解精密测量的概念、特点及分类,重点分析电子天平、显微镜、干涉仪等测量仪器的工作原理。

2. 测量误差与数据处理:介绍误差的来源、分类及传递规律,教授学生如何对测量数据进行统计分析,掌握最小二乘法等数据处理方法。

3. 实践操作:组织学生分组进行实际操作,包括电子天平测量物体质量、显微镜观察微小物体、干涉仪测量光的波长等。

4. 测量技术在生活中的应用:分析讨论精密测量技术在工业生产、科学研究、生物医学等领域的具体应用案例。

教学大纲安排如下:第一课时:精密测量技术基本原理及测量误差概述第二课时:电子天平与显微镜的使用方法及注意事项第三课时:干涉仪的原理及实际操作演示第四课时:测量数据的处理与分析方法第五课时:测量技术在生活中的应用案例分析及小组讨论教学内容确保科学性和系统性,结合课程目标,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力。

精密仪器设计

精密仪器设计

③ 主轴系统的振动 ④ 主轴系统的热变形 ⑤ 主轴系统的耐磨性 ⑥ 主轴结构设计的合理性 主轴回转精度: 1)一般把主轴实际回转轴线对理想回转轴线位置的偏移量定义为主轴回转误差。 2)主轴回转误差由轴向窜动误差、径向晃动误差及角运动误差三部分组成。分别表征 轴系的轴向回转精度、径向回转精度和定向精度; 3)主轴的轴向窜动误差又称为轴向偏摆,是主轴回转误差的轴向分量,以主轴几何轴线 的纯轴向窜动量表示。 4)主轴角运动误差是主轴几何轴线对理想轴线的纯角度偏摆量,一般又称为主轴的定 向精度。
1、 精密仪器的基本组成:
基准部件 感受转化部件 转化放大部件 瞄准部件 处理与计算部件 显示部件 驱动部件 机械结构部件 2、 现代精密仪器设计原则:
1.从原理上提高精度的原则 (1) 误差平均原理 (2) 位移量同步比较原理: (3) 误差分离与外偿原理
2. 阿贝原则 3. 运动学设计原理 4. 最小变形原则、功能分离原则 5. 基面统一原则 6. 最短测量链原则 7. 精度匹配原则 8. 仪器零件的标准化、系统化、通用化原则 9. 仪器可靠性、安全、维修与操作方便原则 10. 结构工艺性好原则 11. 造型与装饰宜人原则 12. 价值系数最优原则 3、 被测参数的精度要求: 中等精度:直线位移、回转精度 1-10um,分度精度:1"-10" 高精度:直线位移、回转精度 0.1-1um,分度精度:0.2"-1" 超高精度:直线位移、回转精度 <0.1um,分度精度:< 0.1" 4、 阿贝原则定义:被测零件的尺寸线和量仪中作为读数用的基准线应顺序排成一条直线。 游标卡尺、螺旋测微仪 5、不服从阿贝原则的比长仪:
限的比值 。(引用误差是一种相对误差) 19、电表的最大允许误差:

广工精密仪器课程设计

广工精密仪器课程设计

广工精密仪器课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握精密仪器的基本原理和概念,理解其工作方式和应用领域。

2. 使学生了解并掌握精密仪器的关键性能指标,如精度、稳定性、重复性等。

3. 帮助学生掌握精密仪器的安装、调试和维修方法,提高实际操作能力。

技能目标:1. 培养学生运用精密仪器进行数据采集、处理和分析的能力。

2. 培养学生具备解决精密仪器使用过程中常见问题的能力。

3. 提高学生的团队合作和沟通能力,使其能够在实际工作中与他人协作。

情感态度价值观目标:1. 培养学生对精密仪器相关领域的兴趣,激发其探索精神和创新意识。

2. 培养学生严谨、细致的工作态度,树立质量意识。

3. 增强学生的环保意识和责任感,使其在使用精密仪器时注重节能和环保。

分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程旨在通过理论教学与实践活动相结合,使学生全面掌握精密仪器的相关知识。

课程目标分解为具体学习成果,以便后续教学设计和评估。

在教学过程中,注重培养学生的实际操作能力、问题解决能力和团队协作能力,为我国精密仪器行业培养高素质的技术人才。

二、教学内容本章节教学内容围绕课程目标,结合课本第二章“精密仪器原理与应用”进行组织,具体包括以下部分:1. 精密仪器概述:介绍精密仪器的定义、分类及其在各个领域的应用。

2. 精密仪器基本原理:讲解精密仪器的核心工作原理,如传感器、执行器、信号处理等。

3. 精密仪器关键性能指标:阐述精度、稳定性、重复性等指标的含义及其对精密仪器性能的影响。

4. 精密仪器的选型与使用:分析不同类型精密仪器的特点,教授学生如何根据实际需求进行选型和使用。

5. 精密仪器安装与调试:详细介绍精密仪器的安装、调试方法及注意事项。

6. 精密仪器维护与维修:讲解精密仪器常见故障的判断、维修方法以及日常维护措施。

教学大纲安排如下:第一周:精密仪器概述及基本原理学习;第二周:精密仪器关键性能指标及选型方法;第三周:精密仪器安装与调试技巧;第四周:精密仪器维护与维修实践。

精密仪器设计课程设计

精密仪器设计课程设计

精密仪器设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握精密仪器设计的基本原理和方法,培养学生对精密仪器的创新设计和实际操作能力。

具体目标如下:1.知识目标:使学生了解精密仪器的基本概念、结构、工作原理和设计方法,掌握相关数学模型和算法。

2.技能目标:培养学生具备精密仪器设计的基本技能,包括方案设计、参数优化、结构设计等,并能运用相关软件进行实际操作。

3.情感态度价值观目标:培养学生对精密仪器行业的兴趣和责任感,提高学生创新意识和团队协作能力。

二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括以下几个部分:1.精密仪器的基本概念、分类和应用领域。

2.精密仪器的结构、工作原理和性能指标。

3.精密仪器设计的基本方法和流程。

4.精密仪器设计的数学模型和算法。

5.精密仪器设计软件的使用和操作。

6.精密仪器设计实例分析和实践。

三、教学方法为了实现课程目标,我们将采用以下教学方法:1.讲授法:讲解精密仪器的基本概念、原理和设计方法。

2.案例分析法:分析精密仪器设计实例,让学生了解实际设计过程。

3.实验法:让学生动手操作精密仪器设计软件,进行实际设计实践。

4.讨论法:分组讨论设计问题,培养学生的团队协作能力和创新意识。

四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的精密仪器设计教材作为主要教学资源。

2.参考书:提供相关领域的参考书籍,丰富学生的知识体系。

3.多媒体资料:制作精美的课件、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。

4.实验设备:配置相应的计算机设备和软件,确保学生能够进行实际操作。

五、教学评估为了全面、客观地评估学生的学习成果,我们将采用以下评估方式:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,评估学生的学习态度和课堂表现。

2.作业:布置适量的作业,评估学生对知识的掌握和应用能力。

3.考试:设置期中考试和期末考试,评估学生的知识水平和综合运用能力。

4.设计实践:学生进行精密仪器设计实践,评估学生的设计能力和创新能力。

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精密仪器课程设计说明书学生姓名:段焱学生学号:06011701XX开始日期:2009年12月28日报告日期:2009年01月11日指导教师:朱丽南京理工大学机械工程学院目录引言 (3)1 超磁致伸缩材料与器件 (3)1.1 超磁致伸缩材料特性 (3)1.2 超磁致伸缩器件特性 (3)1.2.1 磁致伸缩系数磁场依赖性 (3)1.2.2 磁致伸缩系数压力依赖性 (3)1.2.3 磁致伸缩系数温度依赖性 (4)1.2.4 磁滞及机械加工性能 (4)2 微动工作台的结构设计 (4)2.1 超偏置磁场结构设计 (4)2.2 预加压应力结构设计 (5)2.3 器件磁路设计 (6)2.4 微动工作台整体设计 (7)3 测量电路设计 (7)3.1 差动脉冲调宽电路设计 (7)3.2 放大电路设计 (9)3.3 平均值电路设计 (9)3.4 整体电路设计 (10)4 系统总体设计及特性分析 (10)4.1 系统总体设计 (10)4.2 制动系统数学模型 (11)4.3 制动系统时域特性分析 (12)4.4 制动系统误差分析 (13)5 结论 (14)参考文献 (15)附录 (16)附图1:微动工作台总装图 (16)附图2:测量电路总原理图 (17)引言微位移技术作为精密机械与仪器的关键技术之一,在微机电系统、纳米制造技术、微电子及纳米电子技术、纳米生物工程等众多高科技领域发挥着越来越多的重要作用。

可以采用电磁铁、压电陶瓷等设计出多种微位移执行器,广泛用在精密机械加工、仪器、仪表及减振、隔振系统中。

本文设计的微位移机构,采用稀土超磁致伸缩材料作为执行器,它的特点是:高能量密度、体积小、响应快。

本文主要介绍了设计方法。

包括微动工作台类型的选择,系统总体方案的拟定,驱动方式、工作台控制的设计,以及完成了测量的设计。

并对设计的微动系统进行特性分析,最终完成一个微动系统的设计。

1超磁致伸缩材料与器件1.1 超磁致伸缩材料特性稀土超磁致伸缩材料Terfernol—D在电磁场和压应力的作用下,会产生较大的体积或长度变化,与压电陶瓷材料PZT相比,应变量大,在低频段(0—2kHz)应变达1600ppm 以上,可以承受较大的压应力(可达200MPa),可以高速(10-6s)实现电磁能与机械能之间的转换。

1.2 超磁致伸缩器件特性1.2.1 磁致伸缩系数磁场依赖性磁致伸缩系数仅随外磁场的大小而变,与磁场方向无关。

磁致伸缩具有很强的各向异性磁致伸缩在[111]方向具有明显的“跳跃”现象,(即当外加磁场到达某一临界值时,磁致伸缩系数迅速增大的现象)。

磁致伸缩系数具有饱和特性,即在外磁场加大到一定的数值后,不随磁场变化。

1.2.2 磁致伸缩系数压力依赖性对Terfernol—D施加一定大小的预加压应力,在外磁场的激励下,能获得更大的磁致伸缩系数值。

1.2.3 磁致伸缩系数压力依赖性温度对Terfernol—D的影响十分明显,在20℃—50℃范围内,磁致伸缩系数受温度的影响较小;温度升高,磁致伸缩系数明显减小。

1.2.4 磁滞及机械加工性能Terfernol—D具有较明显的磁滞现象,这是伴随极大的磁致伸缩材料固有的特性。

磁滞的存在,对采用Terfernol—D开发线性器件具有一定的影响。

Terfernol—D脆且硬,机械加工较为困难。

一般采用磨削、线切割等手段对Terfernol—D进行加工。

2微动工作台的结构设计根据超磁致伸缩材料的磁特性,微动工作台(即其驱动器的机械结构)示意图如图1。

驱动器有超磁致伸缩棒、轭铁、螺线管线圈、永磁铁、壳体等构成。

其中线圈通过电流产生磁场,使超磁致伸缩棒产生长度变化,线圈磁场及偏置磁场通过轭铁构成磁路。

永磁铁产生偏置磁场,是驱动器再现性段动作而且能避免驱动器发生倍频问题。

预加应力使超磁致伸缩棒在受压应力条件下工作。

当要求驱动器给进精度较高时,需要考虑温度对材料特性的影响。

图1 超磁致伸缩制动器的结构简图2.1 偏置磁场结构设计超磁致伸缩材料在外加磁场的作用下可发生很大的形变,外加磁场是由缠绕线圈中的电流产生的,磁致伸缩是部分磁畴转动的结果,磁畴转动导致材料内部发生形变,这些形变引起材料在磁场方向的伸长。

随着磁场的增加,更多的磁畴发生转动并沿磁场方向取向,直到最后达到饱和。

此时,几乎所有的磁畴都变的与磁场方向一致。

在达到饱和区之前形变量与磁场在很大范围内呈线性关系。

因此,需要设计偏置磁场,偏置磁场的大小应为两者成线性的下限值,当线圈中通电时,产生与偏置磁场同向的磁场,使磁致伸缩棒随着外加驱动电流的增大而线性增长。

在本设计中,偏置磁场采用永磁体来提供,本设计中选用的结构如图2,图中采用了圆筒形永磁体施加偏置磁场,正合适本设计中磁致伸缩棒刚度高,半径小的特点。

图2 偏置磁场结构图2.2 预加压应力结构设计研究表明,在超磁致伸缩棒的轴向施加一个压应力时在棒的轴向施加磁场时,一方面可显著提高材料在低磁场下的磁致伸缩,另一方面还能避免超磁致伸缩材料在工作时承受拉伸应力和剪切应力。

因此,在压应力作用下,超磁滞伸缩棒的伸缩性能可以得到改善。

同时偏置压应力可使材料在更大的张力下工作,并使材料的强度增加,更耐冲击力。

在本设计中采用图3的电磁阀结构,在这种结构中,有一种变形梁,通过这个变形梁,就可对超磁滞伸缩棒施加压应力。

变形梁除了对超磁致伸缩棒施加压应力,另一方面,还对电磁阀的位移起到了放大的作用。

图3 电磁阀结构图2.3 器件磁路设计设计磁致伸缩器件时需要综合考虑器件的磁路和机电特性,器件的磁路应该是闭合的。

也就是说,理想情况下,设计的磁场应完全处于材料中。

然而,超磁致伸缩材料的导磁率仅比空气导磁率大5倍左右。

这意味着,在连接处将产生较多的漏磁,使磁致伸缩棒中的磁通量降低,磁场减小。

因此在结构上,可增大连接处的横截面积,和减小磁致伸缩棒的长度来降低漏磁,从而获得比较均匀的磁场。

在磁路方面,可在主线圈的基础上,设计补偿线圈的方法来改善主线圈磁场的均匀度,这对于提高超磁致材料的利用率、减小内部应力,增大驱动器的位移输出等都是有利的。

用多层补偿的方法可以得到较大区域高均匀度的磁场分布。

图4利用补偿线圈来改善主席安全磁场的均匀性,并且在设计时也尽量增大了连接处的横截面积,这两种方法都最大限度的实现了磁致伸缩器件中磁场的均匀性,研究也表明这两种方案的可行性。

图4 补偿线圈结构图2.4 微动工作台整体设计经过上面各种细节的设计,微动工作台的整体结构如(附图1)。

它由电磁阀结构,支架,电容传感器构成。

对于它的整体设计,已经综合考虑了上述各种不利的因素,在结构设计中,尽量加以克服,从而能有效的使磁致伸缩器件工作在线性范围,提高材料在低磁场下的磁致伸缩,还能有效避免超磁致伸缩材料在工作时承受拉伸应力和剪切应力,保证磁致伸缩元件中的磁场尽量均匀化。

3测量电路设计传感器选用平行平面式变极距型电容传感器。

这种电容传感器一般用来测量微小量,如0.01μm至零点几mm距离等。

本系统通过电容传感器采集微距信号,将微距信号变换成电容量的变化。

测量与信号调理电路由差动脉冲调宽电路、放大电路和滤波电路3部分组成。

3.1 差动脉冲调宽电路图5给出了差动脉冲调宽电路原理图,包括比较器U1A和U2A,双稳态触发器及基础电容C1(固定不变)、传感器电容Cx(测量电容)与二极管D1、D2:,电阻R8、R9组成的充放电回路等。

双稳态触发器的两个输出端A、B用作整个电路的输出。

电源接通时,双稳态触发器处于某一状态,假设A点为高电位,B点为低电位,则A点通过R8对Cx充电,时间常数为(R8)*(Cx),直至M点的电位等于直流参考电压UR时,比较器U1A输出正跳变信号。

与此同时,因U(B)=0,电容器C上的已充电电压通过D2迅速放电至零电平。

正跳变信号激励触发器翻转,使U(A)=0,U(B)=1,于是A点为低电位,电容器Cx上的已充电电压通过D1迅速放电,因B点为高电位,通过R9对C 充电,时间常数为(R9)*(C) ,直至N点的电位高于参考电压UR时,比较器U2A输出正跳变信号,使触发器发生翻转。

如此周而复始,在双稳态触发器的A、B两端各自产生一宽度受传感器电容Cx和基础电容C调制的脉冲方波。

图5 差动脉冲调宽电路原理图当Cx=C时,U(AB)平均电压等于零。

当Cx≠C时,U(AB)平均电压就不再等于零了,而且它和Cx(即位移)之间有一定的对应关系,通过这种对应关系,我们可测得位移值。

可把U(AB)经过放大,滤波平均值,模数转换,直接送给PC机,通过PC机实现其平均值的读取,并完成电压值向位移值的转换。

3.2 放大电路设计AD620是一种低成本,低功耗的仪用放大器,它是一种典型的三运放同相并联差动放大器的集成。

它是双端输入,在本设计中选用AD620作为信号的放大,在1管脚和8管脚之间加一个可调电阻,调至49.4K即可实现对上述U(AB)的信号进行两倍的放大,用AD620还可方便获取上述差分信号,有效抑制共模电压。

3.3 平均值电路设计图6为设计的平均值电路(一阶RC低通有源滤波电路),此电路由一级RC低通滤波电路和同相比例放大电路组成,它不仅有求平均值功能,而且能起放大作用。

图6 滤波电路原理图当滑动变阻器R15调节为最小值时,电路的通带电压增益最小,当滑动变阻器R15调节为最大值时,电路的通带电压增益最大。

R12用来补偿运放偏执电流。

滤波电路的输入信号一般为100 kHz~1MHz的矩形波,所以要求其平均值(直流分量)只需经低通滤波器即可实现。

另外,R12还有调零的作用。

由于低通滤波器的作用,对输出矩形波的纯度要求不高,这比其他测量线路中要求高稳定度的稳频稳幅的交流电源易于做到。

3.4 整体电路设计经过上面测量调理功能子电路的设计,测量调理整体电路如(附图2)。

它由差动脉冲调宽电路,放大电路,平均值电路构成。

这个电路实现了信号的获取,放大,求平均值的功能,为后续AD转换器提供了可靠信号。

4系统总体设计及特性分析4.1 系统总体设计本微动系统要求实现制动器输出位移的自动给进,同时具有可控性好,可控精度高,稳定性好的特点。

本控制系统采用数字控制系统,结构框图如图7。

主要是被控对象和计算机系统,以及位移测量及转换部分组成。

其中被控对象由大功率程控恒流源和磁致伸缩制动器组成,计算机可采用PC机,位移测量及转换部分由高精度电容式位移传感器和12位模数转换器构成。

用个系统实现位移量的数据采集,处理以及各种控制作用。

图7 控制系统结构框图本系统中PC 机为控制的核心部分,通过PC 机的控制程序完成对控制对象的控制。

PC 机的控制信号送给大功率程控恒流源,由它来驱动制动器,位移传感器完成制动器位移的检测,并由模数转换器转换为PC 机可识别的数字信号送给PC 机,这样使信号 形成闭环。

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