2014传感器及自动检测技术课程设计

2012级机电一体化专业
《传感器与自动检测技术》课程设计
一.学习目的
《传感器与自动检测技术》课程设计是该课程的重要实践性环节,是机电一体化专业学生在传感器与检测技术方面的一次重要选型设计能力训练,为实现学生在完成总体培养目标和胜任日后专业工作方面具有重要作用。

主要培养学生选择应用各类传感器的能力,组成各种检测系统的能力和各种测试模块电路的设计制作能力,这些能力是构成本专业职业岗位技能的重要部分。

本课程设计的教学目的是:
1.综合运用《传感器与自动检测技术》及相关课程的理论知识进行项目设计
训练,以进一步巩固和扩展相关理论知识点。

2.学习和掌握传感器与自动检测技术项目设计的基本方法与步骤,锻炼学生
根据项目要求进行方案设计、传感器选型及接口电路设计能力,培养学生解决具体项目问题的解题思路和工程方法。

3.提高学生在电路制作、系统调试及误差分析及补偿等机电一体化设计方面
的动手技能。

二.任务分配
本次课程设计原则按每二人或三人一小组,每班共20组,小组成员自由组合,由各班学习委员提供各小组成员名单。

三.设计说明
本次课程设计为多课题设计模式,每个小组分别分别完成两个课题设计,其中一个是工业温度控制系统设计,一个课题是在20个传感器课题中抽签选择一个。

通过两个课题设计,设计成果为两套检测系统实物和两份课程设计说明书。

以下就两个课题设计说明如下:
A.工业温度控制系统
采用东崎仪表的AI708高精度温控仪表为主控制器,通过K型热电偶或Pt100热电阻采集温度,自动控制150W加热棒进行加热,以实现温度自动控制。

B.25选1控制系统
在25个课题中抽签选择一个,进行方案确定、传感器选型、电路制作及调试,以具体实现设计任务。

每份课程设计说明书需包括以下内容:
1.提出两种以上检测方案,并就两种方案的检测原理及优劣性讨论
2.通过参数比较,确定选定方案中的传感器型号
3.设计电路原理图,并详细说明检测工作过程
4.课题实际功能说明
5.设计缺陷及后续可扩充功能
6.设计总结
在设计说明书中,尚需以下附件:
1.电路原理图
2.设计接线图
3.设计进度计划表,需有序号、内容、负责人、预计进行时间、实际进行时间等
4.设计零件清单及成本表
传感器制作实物要求:
1.采用万能焊接
2.背面只能有焊线
3.电子零件及跳线全部在正面
4.线路清楚简洁
除万用表、电烙铁、焊锡丝、导线、插板、螺丝刀外,其他电子零件请同学们自备
四.考核说明
本次课程设计满分为100分,占课程总成绩的40%。

1.小组成员分数按设计计划表中分工分配
2.课程设计说明书占60分,实物电路板占40分
3.课程说明书第一项方案检测方案及原理说明15分;第二项传感器选型10分;第三项工作过程说明15分;第四项实际功能说明5分;第五项设计缺陷及后续功能扩充说明10分;第六项设计总结5分。

要求的电路图、接线图、进度表和零件清单及成本表缺少一项,扣除8分
4.不能实现功能扣40分;性能不稳定扣10~30分;线路杂乱扣5~20分;出现虚焊假焊等缺陷每处扣3分
五.时间安排
由于时间有限,本次课程设计主要工作为课后进行,具体如下:
1. 5月6日前上交所选课题的设计电路图,5月14日前完成元器件采购
2.第13周完成工业温度控制系统组装调试
3.第14、15周完成所选课题的组装调试
六.课题
1.温度传感器控制电路
通过电位器(可调电阻)可设定高低两个温度。

温度传感器测量水杯中水温,当水温超过高温时,亮红灯,如水温下降继续亮红灯,直到水温降低到低温设定时,则亮绿灯,如水温上升而继续亮绿灯,直到水温超过高温则亮红灯。

红灯和绿灯不可同时亮。

2.光电路灯自动控制系统
通过光电元件自动采集外界自然光线,当无光照时控制220V日光灯亮,当外界有光照时控制该灯熄灭。

3.工件称重自动检测系统
通过电位器(可调电阻)可设定工件重量的上下限。

当工件的重量处于规格内,即在上下限之间时亮绿灯;如处于规格外,即小于下限或大于上限则亮红灯。

4.直流电机转速自动检测器
通过电位器调节直流电机电压以控制电机转速,以光电传感器自动检测电机转速,并用仪表显示出来。

5.自动空气净化风扇控制器
当烟雾或其他污染气体作用时,风扇转动,当空气清新时,风扇停转。

可由电位器设定阈值。

6.汽车敲击防盗报警器
当外界有较大声音时,报警器发出报警声,其时间长度可调。

其报警感应强度可调。

7.盆花水分检测报警器
当花盆中水分过高或过低时,都发出红灯信号报警,正常亮绿灯。

其报警感应强度可调。

8.水池水位极限检测报警器
自动检测水位,如水位过高或过低都发出红灯信号报警,正常亮绿灯。

其报警感应强度可调。

9.抽屉防盗报警器
当抽屉被拉开时,立刻声光报警,即使抽屉被关上也保持,直到断电。

要求平时工作电流小于20uA。

10.金属板材厚度检测仪
当金属板材厚度在设定范围内,仪器亮绿灯;如果金属板材超过设定范围则亮红灯。

11.生产线用自动计数器(光电式)
当有产品从前经过时,自动计数1个。

12.生产线用自动计数器(电感式)
当有产品从前经过时,自动计数1个。

13.煤气炉熄火报警器
当煤气炉熄火时,立刻声光报警。

要求平时工作电流小于100uA。

14.触摸延时灯
当用手触摸后,LED亮灯,延时一段时间后灯灭,其延时时间可调。

15.光控式自动照明灯
当外界光线变暗时,灯光逐渐增强;当外界光线变亮时,灯光逐渐变暗。

16.污水浊度自动报警器
当水的浊度达到一定程度时,立刻声光报警。

要求平时工作电流小于100uA。

17.螺丝装配自动检测系统
自动检测电路板上的螺丝是否装配正确,如未装螺丝或螺丝装配不到位则自动报警。

18.简易室内温度计
自动检测室内温度,并以上下限进行报警。

即在设定范围内亮绿灯,超过范围亮红灯并报警。

19.LED照明恒流驱动电路
可驱动6个0.5WLED,当电源电压在一定范围内变化时,驱动电流恒定,以保持LED亮度不变。

20.电子气压计
自动检测空气压力,并以上下限进行报警。

即在设定范围内亮绿灯,超过范围亮红灯并报警。

21.恒温电烙铁
电烙铁的温度可调,当烙铁温度达到设定值时,不再加热,如温度降低则可自动加热。

22.零件孔深自动检测装置
可以自动检测某个零件的孔的深度,如果其深度在设置范围内则亮绿灯,否则亮红灯。

23.声控路灯
采用声控装置,自动亮灯,延时一定时间后灯熄灭
24.红外线控制照明灯
采用红外传感装置,自动检测人体通过及相应亮灯,延时一定时间后灯熄灭。

25.声音强度检测器
自动检测声音强度,随着强度的增加,点亮的LED越多,强度减小,点亮的LED 越少。