检测技术与自动化仪表课程设计
检测与仪表课程设计
检测与仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解检测与仪表的基本概念，掌握不同类型传感器的原理与应用。
2. 使学生掌握仪表的读数、校准及维护的基本方法。
3. 引导学生了解检测与仪表技术在工业自动化中的应用和发展趋势。
技能目标：1. 培养学生运用传感器进行数据采集、处理和分析的能力。
2. 培养学生根据实际需求选择合适的仪表及传感器，设计简单的检测系统的能力。
3. 提高学生实际操作仪表及传感器的技能，掌握基本的故障排查方法。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对检测与仪表技术的兴趣，激发学生主动学习的积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践操作的安全性和准确性。
3. 增强学生的团队合作意识，培养学生在实际工程问题中解决问题的能力。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习，使学生不仅掌握检测与仪表的基础知识，还能运用所学技能解决实际问题，培养学生在实际工程中的应用能力和创新精神。
同时，注重培养学生的安全意识、团队合作精神和对检测与仪表技术发展的关注，为学生未来的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 检测与仪表的基本概念：介绍传感器、仪表的定义、分类及基本工作原理。
- 教材章节：第一章 检测与仪表概述- 内容列举：传感器原理、仪表分类、检测技术发展历程2. 常用传感器及其应用：学习温度、压力、流量、液位等传感器的原理及应用。
- 教材章节：第二章 常用传感器及其应用- 内容列举：温度传感器、压力传感器、流量传感器、液位传感器3. 仪表的读数、校准与维护：讲解仪表的读数方法、校准原理及日常维护知识。
- 教材章节：第三章 仪表的读数、校准与维护- 内容列举：仪表读数方法、校准技术、仪表维护保养4. 检测系统设计：探讨检测系统的设计原则、步骤及实际应用案例。
- 教材章节：第四章 检测系统设计- 内容列举：检测系统设计原则、步骤、案例解析5. 检测与仪表技术在工业自动化中的应用：分析检测与仪表技术在工业自动化领域的应用及发展趋势。
自动检测技术及仪表控制系统第三版课程设计
自动检测技术及仪表控制系统第三版课程设计一、设计目的本文档旨在设计一门名为“自动检测技术及仪表控制系统”的课程，通过该课程，学生应该能够掌握自动检测技术的基本原理、仪表控制系统的工作原理与设计方法，从而为学生以后学习和工作打下坚实的基础。
二、课程内容1. 自动检测技术的基本原理本部分内容主要涉及传感器、信号调理、数据采集、数字信号处理等方面，其中主要包括以下部分内容：•传感器技术概述•信号调理电路设计•数据采集方法及流程•数字信号处理及其在自动检测中的应用2. 仪表控制系统的工作原理本部分内容主要涉及PID控制器、PLC、DCS、HMI等方面，其中主要包括以下部分内容：•控制系统的基本概念•PID控制器的工作原理及其参数调节方法•PLC控制系统的实现及其应用•DCS控制系统的实现及其应用•监视与操作界面的设计及其评价方法3. 仪表控制系统的设计方法本部分内容主要涉及仪表控制系统的设计、优化、调试等方面，其中主要包括以下部分内容：•仪表控制系统的设计流程•仪表控制系统的测试与调试•仪表控制系统的优化方法4. 项目实践本部分内容主要涉及搭建实际的自动检测和控制系统，学生将跟随教师实际搭建一套自动检测和控制系统，并完成相关的实验和测试，以便掌握实际操作技能。
三、课程教学方法本课程采用以“案例分析 + 项目实践”为主的教学模式，让学生能够通过对实际案例进行分析和实践，更好地理解课程内容，同时培养其问题解决能力和实践能力。
四、考核方式学生的课程考核方式包括平时成绩、实验成绩和期末考试成绩。
其中，平时成绩占30%，实验成绩占30%，期末考试成绩占40%。
五、参考书目•王利平. 自动检测技术及仪表控制系统[M]. 机械工业出版社, 2018.•黄春江. 自动化仪表测量技术[M]. 化学工业出版社, 2017.•杨治国, 赵吉胜, 高素贞. 自动化仪表与控制技术[M]. 大连理工大学出版社, 2016.以上参考书目仅供参考，教师还将根据教学实际情况推荐相关参考资料。
技术检测与仪表课程设计
技术检测与仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解技术检测与仪表的基本原理，掌握常用检测仪表的工作原理及其应用场景。
2. 学生能够描述各种传感器的工作原理，并列举其在工程检测中的应用。
3. 学生能够掌握检测数据的处理与分析方法，了解数据处理中的常见问题及其解决策略。
技能目标：1. 学生能够正确使用常见的检测仪表，进行简单的系统调试和故障排查。
2. 学生通过实际操作，培养解决实际工程技术问题的能力，提高动手操作和团队协作能力。
3. 学生能够运用所学的知识，设计简单的技术检测方案，并进行数据分析和解释。
情感态度价值观目标：1. 学生通过技术检测与仪表的学习，培养严谨的科学态度，增强对技术研究的兴趣。
2. 学生在学习过程中，能够体会技术检测在工程实践中的重要性，增强社会责任感。
3. 学生通过小组合作，培养团队协作精神，学会尊重他人意见，提高沟通与交流能力。
课程性质分析：本课程属于技术实践类课程，侧重于技术原理与实际操作的结合，旨在培养学生的实践能力和创新精神。
学生特点分析：考虑到学生所在年级，他们已具有一定的理论基础，但实际操作经验相对不足，需要通过实践课程来提高技术应用能力。
教学要求分析：教学中应注重理论与实践相结合，强调学生在教师引导下的主体地位，通过项目驱动和问题导向的教学方法，提高学生的技术检测与仪表应用能力。
通过具体的学习成果分解，确保教学设计和评估的针对性和实效性。
二、教学内容1. 技术检测基础理论：- 检测仪表的分类、原理及其应用。
- 传感器的工作原理、特性及其在检测技术中的应用。
2. 常用检测仪表：- 电磁式仪表、电动式仪表、数字式仪表的结构与功能。
- 温度传感器、压力传感器、流量传感器等的使用方法和操作技巧。
3. 检测数据处理与分析：- 数据采集、处理和存储的基本方法。
- 数据分析中的误差处理、信号处理技术。
4. 实践操作与案例分析：- 设计简单的技术检测方案，进行实际操作。
检测与仪表课程设计(优选材料)
自动检测技术及仪表控制系统课程设计报告题目名称：压力检测与控制试验系统设计
专业：班级：
姓名：学号：
时间___2015____年___12____月____28_____日
指导教师______________
压力检测与控制试验系统设计
设计任务
1、设计参数
上位水箱尺寸：800×500×600mm，上位水箱离地200mm安装，通过直径为20mm 的PVC管道与其他设备相连，设备离地30mm，要求测量设备入口处的压力。
测量误差不超过压力示值的±1%。
2、设计要求
（1）上位水箱通过水泵供水，通过变频器控制水泵的转速；
（2）通过查阅相关设备手册或上网查询，选择压力传感器、调节器、调节阀、变频器、水泵等设备（包括设备名称、型号、性能指标等）；
（3）设备选型要有一定的理论计算；
（4）用所选设备构成实验系统，画出系统结构图；
（5）列出所能开设的实验，并写出实验目的、步骤、要求等。
课程设计评语
设计报告成绩（30%）设计过程成
绩
（30%）
答辩成绩
（40%）
总成绩
摘要
在工业生产中,压力的测量和控制是一个十分重要的环节,很多情况下除需要随时了解生产过程中介质压力的变化外,还需要将压力自动保持在一定的范围内。
下面介绍的压力测量和控制装置可满足上述要求,当被控压力下降到(或低于)下限压力值时,控制电机启动,进行压力调节,而当压力升高到上限压力值时,电机则自动停止工作,这就将压力自动限制在一定的范围内。
关键词：压力测量压力控制。
检测技术与自动化仪表课程设计指导书
《传感器与检测技术》课程设计一．课程设计目的课程设计的目的是使学生能够将《传感器与检测技术》课程的内容有机的联系起来，形成系统的概念，培养学生综合应用知识的能力，掌握智能检测（或仪表）系统设计的基本思想和方法。
二．设计方法（一）智能化测量控制仪表的总体设计在设计一台智能化测量控制仪表时，首先要进行仪表的总体设计。
在课程设计中要考虑以下两点。
1．从整体到局部(自顶向下)的设计原则开始时，根据仪表功能和设计要求提出仪表设计的总任务，分别并绘制硬件和软件总框图，然后将总任务分解成一批可以独立表征的子任务，这些子任务再向下分，直到每个低级的子任务足够的简单，可以直接而且容易实现为止。
这些低级子任务可用模块化的方法来实现，有些子任务可以采用某些通用化的模块（模件）实现。
2．经济性要求为了获得较高的性能价格比，设计仪表时不应盲目地追求复杂高级的方案。
在满足性能指标的前提下，应尽可能采用简单的方案，因为方案简单意味着元器件少，可靠性高，从而也比较经济。
在进行实际的产品设计时，还应考虑仪表的可靠性要求、操作和维护的要求等。
（二）智能化测量控制仪表的硬件电路设计1．单片机芯片的选择课题中指定在MCS-51系列单片机中选择机种。
选择时，应考虑单片机的时钟频率、内部程序存储器和数据存储器容量、片内功能部件，以及相关的技术支持等因素。
2．存储器设计如果仪表中所涉及的程序或者数据量使单片机内部存储器难以满足要求时，应设计片外存储器。
3．输入/输出接口的设计单片机从测量环节或者说前向通道（包括A/D转换器和输入电路）输入测量信息、从键盘输入仪表需要的各种数据和信息（如功能选择，量程范围、阈值等）以及向显示器输出测量结果、仪表的工作状态（如报警信息）都需要通过接口电路实现，因此要设计相应的接口电路。
4．测量部分的设计测量部分通常由两大部分组成，即模拟测量部分和A/D转换器。
模拟测量部分如传感器、传感器测量电路、信号放大电路、滤波电路以及其它的信号调理电路都是一些独立的模块或组件，如果已有相应的模块芯片出售，设计时只要选用合适（符合技术要求）的芯片即可；如果没有相应的模块供应，则在设计时要根据仪表的技术指标，自行设计这些组件。
检测技术及仪表课程设计
检测技术及仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握检测技术的基本原理，理解仪表的构成、分类及其工作原理；2. 使学生了解各种传感器的工作原理及其在检测技术中的应用；3. 让学生掌握检测信号的处理与分析方法，了解数据采集与传输的基本技术。
技能目标：1. 培养学生能够正确选择和使用检测仪表，进行简单检测系统的设计与搭建；2. 培养学生运用检测技术解决实际问题的能力，提高实验操作和数据处理技能；3. 培养学生通过查阅资料、开展小组合作，提高自主学习与解决问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对检测技术及仪表的兴趣，激发他们探索科学技术的热情；2. 培养学生严谨的科学态度，注重实践与创新，树立工程意识；3. 培养学生具备良好的团队合作精神，学会尊重他人、沟通交流。
本课程针对高年级学生，结合课程性质、学生特点和教学要求，将课程目标分解为具体的学习成果，以便后续的教学设计和评估。
在教学过程中，注重理论与实践相结合，充分调动学生的主观能动性，培养他们具备实际操作能力和解决问题的能力。
二、教学内容1. 检测技术基本原理：包括检测系统的组成、分类及性能指标，仪表的基本工作原理等；参考教材章节：第一章 检测技术概述2. 传感器及其应用：介绍常见传感器（如温度、压力、流量等传感器）的工作原理、特性及应用；参考教材章节：第二章 传感器及其应用3. 检测信号处理与分析：包括信号处理的基本方法、数据采集与传输技术，滤波算法等；参考教材章节：第三章 检测信号处理与分析4. 检测仪表的使用与维护：介绍仪表的正确使用方法、维护保养技巧以及故障排除方法；参考教材章节：第四章 检测仪表的使用与维护5. 检测系统设计：结合实际案例，指导学生进行检测系统的设计与搭建，包括传感器选型、信号处理、数据采集等；参考教材章节：第五章 检测系统设计6. 实践教学环节：组织学生进行实验操作，提高实际操作能力和数据处理技能；参考教材章节：第六章 实践教学环节教学内容安排和进度：按照教学大纲，分阶段进行理论教学和实践操作，确保学生能够逐步掌握检测技术及仪表的知识和技能。
检测技术与仪表课程设计
自动化系统信号的获取与转换组员：合兴国权鑫董九柱任文华班级：1220391学号：13 18 23 28指导老师：刘志成张健日期：2014 - 12 - 25基于PCI卡的储酒罐数据监测系统1. 设计性质本实践环节是自动化专业学生继“自动检测技术与仪表”课程之后的一门专业必修环节，对培养学生的动手能力、分析解决实际问题的能力、科学研究能力和创新思维能力有着重要的作用。
2. 设计目的拓宽加深学生对理论知识的理解，从而掌握比较全面的专业知识，掌握仪表和自动化系统的专业操作技能，具备一定的分析和解决工程实际问题的能力，形成科学的工作作风和良好的人才素质。
3. 设计任务针对实际的检测对象，设计出满足要求的数据采集系统，并能对数据做初步的分析与处理。
具体要求：某酒厂的罐区共有10个储酒罐，每个罐高10米，直径4米，要求对罐区储酒量进行计算显示同时显示每个罐的液位与温度。
4. 设计要求(1)以某酒厂储酒罐为实际研究对象，了解对酒罐进行检测系统设计的目的及意义，明确需要检测的参数。
(2)确定数据采集系统的总体方案，如：采用工控机、总线或基于PLC的数据采集等方式。
(3)通过分析现场环境对仪表检测性能的要求，选择合适的测量仪表，包括仪表的材料、测量方法、量程、精度、信号类型等方面。
(4)根据确定的方案和选定的仪表，进行储酒罐液位、温度数据采集系统的详细设计。
(5)利用上位机软件对数据进行初步分析和处理，实现酒罐液位和温度的数据显示，并进行储酒量的计算和显示，同时实现数据查询、实时曲线绘制等功能。
5. 系统方案(1) 检测前提①检测系统设计的目的及意义在日常生活中，酒已经成为了不可或缺的一大元素，食用酒是一种优质的保健饮料，在社交场合都都离不开它。
然而，在实际酒品储存中，为了保证酒的品质与生产安全，我们必须要实时监测储酒罐内酒的液位及温度等重要信息。
考虑到测量参数时要保证安全、无污染、置入误差小，所以要从各个角度分析选择最佳监测方法，并筛选出最优的测量仪表，保证酒品的正常储存。
自动检测技术及仪表控制系统课程设计
摘要本课程设计实验采用的是计算机和三菱Q系列PLC和三菱FR-F740系列变频器来实现控制，实验的目标是通过控泵的出油量来把油罐中的液位控制在设定的高度。
本课程设计实验报告首先对此次试验的主要任务和实现方式做了简要的阐述，之后针对实验要求提出了可行的设计方案并进行了讨论和比较。
我们利用PLC，变频器和电机在实验室构成了单回路的闭环控制系统，并采用了PI算法对PLC编程。
经过了一段时间的学习，通过多次校正和对参数的修改调试，最终实现了稳定运行和液位（转速）控制的在设定值的实验目标。
并将整个过程反映在了本次试验报告中。
程设计是以我们自己的专业课程（过程控制系统）为依托，针对一个特定的设计内容对我们进行完整的控制系统设计训练的教学环节。
使我们通过整个课程设计的过程了解和掌握过程控制系统设计的内容、步骤、规范和方法等。
为将教材中的理论和上课时学习的知识与实际自动化工程提供结合的机会，加深我们对过程控制系统这门课程的理论知识和应用实践的认识。
我们的设计内容包括：控制系统可行性分析，控制原理分析与设计，控制设备选型、系统接线图纸设计，控制系统编程实现以及实验验证等。
我们可以根据个人情况进行各自特色的控制系统设计。
关键词：PLC，变频器，自动化，液位控制目录摘要 (Ⅰ)1. 概述 (1)2. 课程设计任务及要求 (2)2.1 设计任务 (2)2.2 设计要求 (2)3. 理论设计 (3)3.1 方案论证 (3)3.2 系统设计 (7)3.2.1 结构框图及说明 (7)3.2.2 系统原理图及工作原理 (10)3.3 单元电路设计 (10)3.3.1 单元电路工作原理 (10)3.3.2 PID参数选择 (13)4. 系统设计 (15)4.1 软件设计 (15)4.2 编程过程 (17)4.3 编程结果 (18)5. 安装调试 (22)5.1安装调试过程 (22)5.2 故障分析 (23)6. 结论 (27)7. 使用仪器设备清单 (28)8. 收获、体会和建议 (29)9. 参考文献 (30)1概述○1过程控制系统过程控制系统是以表征生产过程的参量为被控制量使之接近给定值或保持在给定范围内的自动控制系统。
技术检测与仪表课程设计
技术检测与仪表课程设计一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握技术检测与仪表的基本原理、方法和应用，培养学生运用技术检测与仪表解决实际问题的能力。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：学生能够掌握技术检测与仪表的基本概念、原理、方法和应用，了解相关技术的发展趋势。
2.技能目标：学生能够运用技术检测与仪表进行实际问题的分析和解决，具备一定的实践操作能力。
3.情感态度价值观目标：学生树立正确的技术检测与仪表使用观念，增强对技术检测与仪表在生产和生活中的重要性的认识。
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.技术检测与仪表的基本概念、原理和分类。
2.各种技术检测与仪表的方法及其应用。
3.技术检测与仪表在生产、生活中的实际案例分析。
4.技术检测与仪表的发展趋势及前景。
三、教学方法为了达到课程目标，我们将采用以下教学方法：1.讲授法：通过讲解技术检测与仪表的基本概念、原理和分类，使学生掌握基础知识。
2.案例分析法：分析实际案例，使学生了解技术检测与仪表在生产、生活中的应用。
3.实验法：安排实验课程，培养学生运用技术检测与仪表解决实际问题的能力。
4.讨论法：学生进行课堂讨论，激发学生的学习兴趣和主动性。
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、实用的技术检测与仪表教材。
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，提高课堂教学效果。
4.实验设备：配置齐全的实验设备，保证实验教学的顺利进行。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等。
评估方式应客观、公正，能够全面反映学生的学习成果。
具体评估方法如下：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积极性。
2.作业：布置适量的作业，评估学生的知识掌握和应用能力。
3.考试：进行期中考试和期末考试，全面评估学生的知识水平和实践能力。
自动化仪表课程设计
自动化仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解自动化仪表的基本原理和分类，掌握不同类型仪表的工作原理及应用场景。
2. 学习仪表参数的测量方法，能够正确读取并分析仪表数据，理解其与实际工程的关系。
3. 掌握自动化仪表系统的设计原则，能够运用相关知识对简单仪表系统进行设计与优化。
技能目标：1. 能够运用所学知识对自动化仪表进行操作、调试和简单故障排除。
2. 培养学生通过查阅资料、手册独立解决实际仪表问题的能力。
3. 提高学生的团队协作能力，能在小组内共同完成仪表系统的设计任务。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化仪表技术的兴趣和热情，激发其探索精神和创新意识。
2. 增强学生的环保意识，使其认识到自动化仪表在节能减排和绿色生产中的重要作用。
3. 培养学生的责任心，使其在工程实践中注重安全、严谨、细致的工作态度。
本课程针对高年级学生，在已有基础知识上，结合课程性质和教学要求，旨在提高学生的理论水平和实践能力。
课程目标具体明确，可衡量性强，为后续教学设计和评估提供了明确方向。
通过本课程的学习，学生将能够掌握自动化仪表的相关知识，具备一定的工程实践能力，并形成积极的情感态度和价值观。
二、教学内容1. 自动化仪表原理：包括自动化仪表的定义、分类及工作原理，重点讲解压力、流量、温度、液位等常见参数的测量仪表。
教材章节：第一章 自动化仪表概述，第二章 常用自动化仪表。
2. 自动化仪表的选用与安装：介绍仪表选型依据，如测量范围、精度、环境适应性等，以及安装位置、方式和技术要求。
教材章节：第三章 自动化仪表的选用与安装。
3. 自动化仪表系统设计：讲解自动化仪表系统的设计原则、流程和方法，以实际工程案例为引导，让学生学会设计简单的仪表系统。
教材章节：第四章 自动化仪表系统设计。
4. 自动化仪表的调试与维护：介绍仪表的调试方法、步骤，以及常见故障的排除和日常维护知识。
教材章节：第五章 自动化仪表的调试与维护。
5. 自动化仪表新技术与发展趋势：概述当前自动化仪表领域的新技术、新产品及其发展趋势。
检测技术与仪表课程设计
检测技术与仪表课程设计
一、课程基本信息
•课程名称：检测技术与仪表
•课程性质：理论课
•学时数量：32学时
•授课对象：本科生
•考核方式：闭卷考试
二、课程目标
本课程旨在让学生深入理解检测技术与仪表在工程中的重要性和应用，了解常用的检测手段和检测仪器，掌握检测的基本知识和技能，为将来工程实践打下良好的基础。
三、课程内容
1. 检测技术简介
•检测的定义和目的
•检测的基本原理和方法
•检测的分类和应用
2. 仪表的基本知识
•仪器的分类和基本结构
•仪器的工作原理和特点
•常用仪表的选择和使用
3. 常见检测手段及其仪表应用
•物理检测方法及仪表应用
1。
检测技术及仪表课程设计
检测技术及仪表课程设计一、课程背景随着科技的进步和工业领域的发展，各种工业检测技术及仪器设备得到了广泛应用。
而学习这些技术和仪器设备已成为工科学生必修课程，且在实际应用中具有重要的作用。
因此，对于工科专业学生来说，学习检测技术及仪表课程具有重要的意义。
二、课程目标本课程旨在帮助学生：1.熟悉各种工业检测技术及仪器设备；2.掌握各种检测仪器使用的基本方法和操作技巧；3.熟悉工业检测的流程和方法；4.培养学生独立思考和解决问题的能力。
三、课程内容1.工业仪表基础知识–仪表的分类–仪表的基本组成和工作原理–仪表的使用和维护2.电量测量–电压、电流、电阻的测量方法–电量测量仪器的类型、使用和维护3.温度测量–温度传感器的分类及工作原理–温度测量仪表的类型、使用和维护4.压力测量–压力传感器的分类及工作原理–压力测量仪表的类型、使用和维护5.气体检测–气体检测仪器的分类、工作原理及应用–气体检测的流程和方法6.液位检测–液位检测仪器的分类及工作原理–液位检测的流程和方法四、教学方法本课程教学采用“理论结合实践”的教学方法，包括：1.理论课堂教学–教师讲授理论知识和技术方法；–学生通过案例分析和讨论，加深对知识和技能的理解。
2.实验教学–学生通过实验，了解仪器设备的使用方法和操作技巧；–学生通过自主设计实验方案，锻炼独立思考和解决问题的能力。
3.课程设计–学生自主设计相关实际问题的检测方案；–学生表述方案、分析结果的能力得到提高。
五、考核方式1.正常出勤及课堂表现，占总成绩的5%；2.实验成绩，占总成绩的25%；3.课程设计，占总成绩的30%；4.期末考试，占总成绩的40%。
六、参考教材1.吴军等. 工业仪表技术[M]. 北京: 机械工业出版社，2019.2.黄大成等. 工业检测（第三版）[M]. 北京: 清华大学出版社，2019.3.王鸣荫等. 仪表与自动控制基础[M]. 北京: 机械工业出版社，2019.七、总结本课程结合实际工业应用，为学生提供了全面系统的检测技术及仪表知识。
技术检测与仪表课程设计
技术检测与仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解技术检测与仪表的基本原理，掌握相关概念和术语。
2. 学习各类传感器的工作原理及其在工程检测中的应用。
3. 掌握数据采集、处理与分析的基本方法，并能运用所学知识解决实际问题。
技能目标：1. 能够正确使用常见的检测仪表和设备，进行简单的故障排查和维护。
2. 培养学生动手操作能力，设计简单的技术检测方案，进行数据采集与分析。
3. 提高学生团队协作能力，通过小组讨论、实践等形式，共同解决问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对技术检测与仪表的兴趣，激发学生学习热情，形成积极的学习态度。
2. 增强学生的工程意识，了解技术检测在工程领域的重要性，培养学生的职业责任感。
3. 引导学生关注我国技术检测领域的发展，树立民族自豪感，提高国家认同感。
课程性质：本课程属于理论与实践相结合的课程，旨在培养学生的实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点：学生处于高中阶段，具有一定的物理和数学基础，对新技术和新设备充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：注重理论与实践相结合，突出实用性，激发学生兴趣，提高学生的动手操作能力和团队协作能力。
在教学过程中，关注学生的个体差异，因材施教，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面均取得预期成果。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 技术检测与仪表的基本原理- 介绍仪表的定义、分类及其在工程中的应用。
- 分析传感器的工作原理，如电阻式、电容式、电感式传感器等。
2. 常见检测仪表的使用与维护- 学习各类仪表的结构、原理及使用方法，如万用表、示波器等。
- 掌握仪表的日常维护和故障排查方法。
3. 数据采集、处理与分析- 介绍数据采集系统组成，学习数据采集方法。
- 掌握数据处理与分析的基本技巧，如滤波、信号提取等。
4. 实践操作与案例分析- 设计实践项目，让学生动手操作，如温度、湿度、压力等检测。
- 分析典型案例，让学生了解技术检测在实际工程中的应用。
检测技术及仪表课程设计报告
第一章绪论1.1 课程设计目的针对“应用技术主导型”普通工科高等教育的特点，从工程创新的理念出发，以工程思维模式为主，旨在培养突出“实践能力、创新意识和创业精神”特色的、适应当前经济社会发展需要的“工程应用型人才”。
通过在模拟的实战环境中系统锻炼，使学生的学习能力、思维能力、动手能力、工程创新能力和承受挫折能力都得到综合提高。
以增强就业竞争力和工作适应力。
1.2课题介绍本课设题目以多功能动态实验装置为对象，要求综合以前所学知识，完成此实验装置所需参数的检测。
设计检测方案，包括检测方法，仪表种类选用以及需要注意事项，并分析误差产生的原因等等。
1.3 实验背景知识换热设备污垢的形成过程是一个极其复杂的能量、质量和动量传递的物理化学过程，污垢的存在给广泛应用于各工业企业的换热设备造成极大的经济损失，因而污垢问题成为传热学界和工业界十分关注而又至今未能解决的难题之一。
1.4 实验原理1.4.1 检测方法按对沉积物的监测手段分有：热学法和非传热量的污垢监测法。
热学法中又可分为热阻表示法和温差表示法两种；非传热量的污垢监测法又有直接称重法、厚度测量法、压降测量法、放射技术、时间推移电影法、显微照相法、电解法和化学法。
这些监测方法中，对换热设备而言，最直接而且与换热设备性能联系最密切的莫过于热学法。
这里选择热学法中的污垢热阻法。
1.4.2 热阻法原理简介表示换热面上污垢沉积量的特征参数有：单位面积上的污垢沉积质量mf，污垢层平均厚度δf和污垢热阻Rf。
这三者之间的关系由式表示：（1-1）图1-1 清洁和有污垢时的温度分布及热阻通常测量污垢热阻的原理如下：设传热过程是在热流密度q为常数情况下进行的，图1a为换热面两侧处于清洁状态下的温度分布，其总的传热热阻为：（1-2）图1b为两侧有污垢时的温度分布，其总传热热阻为：（1-3）忽略换热面上污垢的积聚对壁面与流体的对流传热系数影响，则可认为（1-4）于是两式相减得：（1-5）该式表明污垢热阻可以通过清洁状态和受污染状态下总传热系数的测量而间接测量出来。
检测与仪表课程设计
检测与仪表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解检测与仪表的基本概念，掌握常用传感器的原理、特性及应用场景。
2. 学生能够描述各种仪表的工作原理，了解其使用方法和操作步骤。
3. 学生掌握检测系统的基本构成，了解信号处理、数据传输和显示等方面的知识。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析实际检测问题，选择合适的传感器和仪表。
2. 学生具备使用检测仪表进行数据采集、处理和分析的能力，能够解决简单的实际问题。
3. 学生能够根据检测需求，设计简单的检测系统，并进行初步的调试和优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对检测与仪表学科的兴趣，激发他们探索科学技术的热情。
2. 培养学生严谨、细致的学习态度，使他们具备良好的实验操作习惯。
3. 培养学生的团队协作意识，提高他们沟通、交流和解决问题的能力。
课程性质分析：本课程属于工程技术类课程，注重理论与实践相结合，强调学生的动手能力和实际应用。
学生特点分析：学生为初中生，具有一定的物理知识基础，对新技术和新事物充满好奇，但可能缺乏实际操作经验。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重启发式教学，引导学生主动探究，提高他们的实践操作能力和创新能力。
通过课程学习，使学生能够将所学知识应用于实际检测问题中，培养他们的工程技术素养。
二、教学内容1. 传感器原理与应用- 介绍传感器的基本概念、分类和工作原理。
- 着重讲解力、热、光、磁等常见传感器的工作原理和特性。
- 分析传感器在实际检测中的应用场景。
2. 检测仪表基础- 概述仪表的分类、结构及工作原理。
- 详细介绍压力表、温度计、流量计等常用仪表的原理和使用方法。
3. 检测系统组成与设计- 介绍检测系统的基本构成，包括传感器、信号处理、数据传输和显示等。
- 指导学生设计简单的检测系统，并进行实验操作和调试。
4. 实践操作与案例分析- 组织学生进行实际操作，如使用传感器和仪表进行数据采集、处理和分析。
- 分析典型案例，使学生了解检测技术在工业、医疗、环保等领域的应用。
现代检测技术及仪表课程设计
现代检测技术及仪表课程设计一、引言现代检测技术及仪表课程是理工科学生必不可少的一门课程，也是现代工业不可或缺的重要技术之一。
此课程的重点在于介绍现代检测技术和仪器的基本原理和应用，让学生掌握现代工业发展过程中的检测技术和仪表的应用，提高学生的实际操作能力和实践能力，为将来的工作打下坚实的基础。
二、课程设计为了让学生更好地掌握现代检测技术及仪表课程，我们设计了一套完整的课程体系，具体内容如下：1. 理论学习首先，我们会导入理论知识，介绍检测技术和仪表的基本原理和应用，让学生了解仪器的基本构造、参数和动作原理，并学会分析其测量误差和不确定度。
为此，我们精心挑选了一批优秀的教材和参考书籍，让学生通过自主学习和课堂讲解相结合的方式，深入学习相关理论知识。
2. 实践操作其次，我们将组织学生进行丰富的实践操作。
包括仪器的组装调试、测量精度评定和故障排除等，让学生亲身感受检测仪器的工作过程和特点，培养他们的动手能力和实践能力。
同时，在实践操作过程中，学生也需要加强相关的安全防护和操作规范，以保证其安全、高效完成相关实验课程。
3. 论文撰写最后，我们还将要求所有学生完成一篇相关的学术论文，让学生通过撰写论文的过程，对于理论知识和实践操作有更深入的理解和把握，培养良好的学术写作能力和综合素质，并为将来进一步深入研究相关领域奠定良好的基础。
三、课程评估与总结为了监测学生们对于现代检测技术及仪表课程的学习和掌握情况，我们将采取多种评估方式，包括课堂测试、实验课程报告分析、论文评阅及辅导、成绩统计和汇总等方式，将学生的学习情况得以定时、科学、全面地掌握。
最终，我们将通过评估报告，对本次课程的教学设计和效果进行总结和改进，以求不断提高课程的教学质量和实践效果。
四、结语现代检测技术及仪表课程是现代工业必不可少的基础技能之一，其重要性和实用性也得到了广泛认可和推广。
通过本次课程的教学设计，相信我们能够培养更多的工业技术人才，为提高我国制造业的整体竞争力和影响力做出贡献！。
检测技术及仪表 课程设计(DOC)
《自动检测技术及仪表》课程设计位移传感器学号：姓名：班级：指导老师：昆明理工大学信息工程与自动化学院2013年1月目录一、摘要1二、位移传感器的工作原理及组成结构21. 电感式位移传感器22. 电容式位移传感器23. 电涡流式位移传感器34. 霍尔式位移传感器35. 光纤位移传感器4三、测量电路原理图1. 电感式位移传感器测量原理图52. 电容式位移传感器测量原理图53. 电涡流式位移传感器测量原理图54. 霍尔式位移传感器测量原理图65. 光纤位移传感器测量原理图6四、传感器的应用分析7五、总结10六、参考资料11一、摘要位移传感器又称为线性传感器，是一种属于金属感应的线性器件，传感器的作用是把各种被测物理量转换为电量。
在生产过程中，位移的测量一般分为测量实物尺寸和机械位移两种。
按被测变量变换的形式不同，位移传感器可分为模拟式和数字式两种。
模拟式又可分为物性型和结构型两种。
常用位移传感器以模拟式结构型居多，包括电位器式位移传感器、电感式位移传感器、自整角机、电容式位移传感器、电涡流式位移传感器、霍尔式位移传感器等。
数字式位移传感器的一个重要优点是便于将信号直接送入计算机系统。
这种传感器发展迅速，应用日益广泛。
二、位移传感器的工作原理及组成结构1.电感式位移传感器㈠工作原理：电感式位移传感器是一种属于金属感应的线性器件，接通电源后，利用电感元件把被测位移量的变化转化成电感的自感系数L，再由测量电路转换成电压或电流信号。
为提高自感式传感器的灵敏度，增大传感器的线性工作范围，实际应用中较多的是将两个结构相同的自感线圈组合在一起形成差动式电感传感器。
㈡组成结构：电感传感器由线圈（线圈接交流电源）、铁芯和衔铁组成。
在铁芯和衔铁之间有一个空气隙，空气隙的厚度为δ。
传感器的运动部分与衔铁相连。
当运动部分产生位移时，空气隙的厚度δ或空气隙的面积S发生改变，从而使电感量L发生变化。
2.电容式位移传感器㈠工作原理：以电容器为敏感元件，将机械位移量转换为电容量变化的传感器称为电容式传感器。
《自动检测技术与仪表》课程设计
《自动检测技术与仪表》课程设计------压电传感器及其应用学院：专业：年级：姓名：学号：指导教师：昆明理工大学2013年 1月5日摘要压电传感器是利用某些电介质受力后产生的压电效应制成的传感器。
所谓压电效应是指某些电介质在受到某一方向的外力作用而发生形变（包括弯曲和伸缩形变）时，由于内部电荷的极化现象，会在其表面产生电荷的现象。
压电材料它可分为压电单晶、压电多晶和有机压电材料。
压电式传感器中用得最多的是属于压电多晶的各类压电陶瓷和压电单晶中的石英晶体。
其他压电单晶还有适用于高温辐射环境的铌酸锂以及钽酸锂、镓酸锂、锗酸铋等。
关键词：工作原理；组成结构；测量原理图；特性及参数选择；应用；发展趋势目录第一章引言 41.1 背景介绍 41.2 目的和意义 4第二章压电效应 52.1压电效应 52.2 压电方程 52.2.1电学边界条件 52.2.2第一类压电方程 62.2.3第二类压电方程 62.2.4第三类压电方程 62.2.5第四类压电方程 7第三章压电材料 83.1 石英晶体 83.2 新型压电材料 8第四章压电传感器的测量电路 9 4.1 压电晶片的连接方式 94.2 压电传感器的等效电路 104.3 压电式传感器的测量电路 114.3.1电压放大器（阻抗变换器） 124.3.2电荷放大器 13第五章压电传感器及其应用 155.1 基本应用 155.2 加速度传感器 155.2.1工作原理 165.2.2结构形式 165.2.3特性曲线 175.2.4加速度计的固定方法 175.3 实际案例分析 175.4 压电传感器的发展趋势 185.5总结 18参考文献 19第一章引言1.1 背景介绍压电陶瓷有属于二元系的钛酸钡陶瓷、锆钛酸铅系列陶瓷、铌酸盐系列陶瓷和属于三元系的铌镁酸铅陶瓷。
压电陶瓷的优点是烧制方便、易成型、耐湿、耐高温。
缺点是具有热释电性，会对力学量测量造成干扰。
有机压电材料有聚二氟乙烯、聚氟乙烯、尼龙等十余种高分子材料。
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河南理工大学检测技术与自动化仪表课程设计说明书汽车倒车防撞警报系统设计姓名：专业班级：学号：指导老师：时间：汽车倒车防撞警报系统设计电科级班指导老师：摘要：本文在查阅、分析了现有的几种不同的测距原理分析确定了超声波测距，并对基于超声波测距的倒车雷达预警系统的研制进行了深入探讨和研究。
该系统分为测距模块、系统控制模块和显示报警模块，并分别对其进行方案分析，最终确定汽车倒车防撞警报系统的系统构架和设计方案；在硬件电路中，详细阐述了运用单片机技术实现的倒车雷达预警系统的测距实现原理，分析了以AT89S52单片机为主控单元的系统硬件和软件设计，并对该系统进行误差分析，使我们对于系统的各种性能有了进一步认识。
试验结果显示，该系统对有限距离的距离测量具有较高的精度，实现倒车提示和距离报警功能，其主要技术指标达到了系统设计要求。
关键词：倒车雷达；超声波；测距目录1 绪论 (1)2 系统硬件电路设计 (4)3 软件编程 (10)3.1控制电路 (12)3.3接收收电路 (12)3.4语音报警电路 (13)3.5显示电路 (14)4结论........................................................ (15)参考文献 (16)1概述改革开放以来，人们的生活越来越好，在满足基本的生活需求之后，对生活的质量有更高的要求。
在国家要想富先修路的号召下，公路的建设发展迅速，这也带动汽车的发展。
交通事故的发生越来越高，这就要求汽车安装汽车倒车防撞报警系统。
汽车防撞的关键技术是车辆测距技术和实时监控技术。
驾驶员凭借测距装置实时测量前后左右障碍物距离，通过警报系统或数码屏幕显示来了解汽车与障碍物之间的状态，从而避免因疏忽误判引起的碰撞事故。
本系统采用以以8051系列的AT89S52单片机系统为核心开发超声波测距系统。
系统硬件原理图如图1-1：系统硬件原理图1-1由超声波发射，回波信号接收，计时测量、数据处理和智能算法、显示和报警等构成。
整个系统由微处理器控制，根据“回波测距”的原理设计的。
由超声波的发射电路发射超声波，超声波在空气中传播至障碍物后发生反射，反射的回波经空气传播给超声波接收换能器接收并转换成电信号，再经滤波、放大、整形后，输入到微处理器的外部中断口INTO处产生中断，计数器停止计数，测出从超声波发射脉冲串时刻到接收回波信号时刻差，超声波在同温同介质中的传播速度由测温系统得知，将时刻差与声速相乘得出距离，并在显示系统上显示。
它的各部分电路的说明如下。
(1) AT89S52 单片机系统是超声波测距仪的核心部分，主要任务有：控制一个40KHz的脉冲驱动振荡电路，启动振荡电路工作，振荡电路振荡出与超声波发射器的固有频率相同频率，使换能器能最大效率工作；实现串Ca通讯；TO计时，完成测距数据的计算和处理软件除干扰。
(2) 超声波发射电路作用是将振荡电路振荡出40KHZ的脉冲信号，信号幅值是18V(可调节)，脉冲信号将驱动超声波发射传感器，发射超声波。
(3) 超声波接收电路主要包括微弱信号放大、电压比较中断信号输出、温度测量电路等部分。
它是用来对接收到的回波进行放大和整形，即将回波信号转换成单片机的中断信号。
通过分析声速受温度的影响，设计温度测量电路，温度测量电路是实时测量出测量时空气中的温度，再将实时温度换成实时的速度，以保证测量距离的精度。
(4) 通过显示电路将测距结果实时地显示出来。
2 汽车倒车防撞警报系统硬件电路设计系统由三大部分组成：（1）超声波发射接收电路；（2）单片机AT89S52租车系统控制电路；（3）距离显示电路和声光报警电路；控制单元由单片机AT89S52和周围器件构成。
AT89S52是一个8k字节可编程EPROM的高性能微控制器。
它与工业标准MCS-51的指令和引脚兼容，因而是一种功能强大的微控制器，它对很多嵌入式控制应用提供了一个高度灵活有效的解决方案。
在这个系统里，它的作用是形成用于超声波的发射控制、形成必要的时序、控制LCD字符的显示、控制继电器通断以及对采集到的数据进行运算。
2.1 控制电路AT89S52单片机最小系统由AT89S52单片机及其外围电路组成，是整个汽车倒车防撞系统的核心。
AT89S52单片机在高温环境中稳定性好，支持在线编程ISP，无需专用的编程器，方便调试.AT89S52单片机对很多嵌入式控制应用提供了一个高灵活有效的解决方案。
它的作用使形成用于产生超声波的40KHZ信号、形成必要的时序、控制LCD 字符的显示。
AT89S52单片机各个引脚分布如图2-1所示，P1.4为控制超声波发射；P3.2接收超声波回波信号，TO引脚为信号输出供超声波传感器产生40KHZ共振频率的信号，使超声波产生共振；P18和P19为单片机自身的11.0592MHZ晶振；P9是复位信号：P17引脚输出报警信号；P3.2接温度传感器TEMP，测量温度，实时计算出距离；P00-P07引脚对应液晶显示屏的DBO-DB7，控制液晶屏的写入字符；TXD引脚控制写入下载程序；RD接蜂鸣器的WARN，当距离达到限定值图2-1 单片机引脚图就启动蜂鸣器，开始鸣叫报警，以提醒驾驶员注意倒车情况。
2.2 超声波的发射电路超声波的发射电路是发射40kHz 振荡信号。
40kHz 振荡信号由555集成块和周围电路产生,然后送至放大电路驱动压电传感器发出一系列的脉冲群，每一个脉冲群持续时间大约为0.15ms 左右。
信号经过三级管放大,再经过阻抗匹配电路即变压器(变压器输入输出比为1 ∶10 ) 后，驱动超声波发射头1,发射换能器两端就加上了高电压,内部的压电晶片开始震动，经过压电换能器将发出40kHZ 的脉冲超声波。
发射电路如图2-2：2.3 超声波的接收和处理电路当超声波遇到障碍物时就会产生反射波，反射波返回到超声波传感器上，尽管发射部分的脉冲电压比较高,但是由回波引起的接收压电晶片产生的射频电压幅度近距离有1V ，但是由回波引起下，声的接收压电晶片产生的射频电压幅度近距离有几毫伏，远距离还不到几毫伏，由于在远的情况的回值的距离较小，波很弱，因而转换为电信号的幅度小，为此要求将信号放大，而且此时的信号要求将信号放大6000倍左右。
信号经过放大整形电路产生一个负脉冲信号使单片机产生中断。
在接收端第一级，要求其放大倍数为62倍左右，故选用了B 运算放大电路。
在B 运算放大电路中，我们只选用了一个三极管即可满足要求。
经过一级发达后 ，为了去掉信号中的杂波，加了电容和一个电阻进行一次滤波。
紧接着是二级放大运算放大电路A 。
为了满足接受超声波的接收和处理电路要求的放大倍数，在运算放大电路A图 2-2 超声波发射电路中将放入两个三极管才能满足电路要求。
放大后的信号到LM567后再传入单片机。
单片机在接受到传入的信号后，计时停止，这就完成了超声波的接收和处理。
2.4 语音报警电路得到距离语音报警作为测量仪器的输出是一种很直观，易懂的形式，人机界面友好。
考虑到驾驶员在倒车时一般无暇顾及车上的仪表，注意力在车的后方，故设计采用了语图2-3超声波的接受与处理电路图 2-4 语音电路音报警。
当车距离障碍物的距离小于一定范围使芯片将其当语音警报系统发出滴滴的叫声提醒司机注意安全。
这时，司机将及时注意显示器上的距离数字，从而使司机避免了车遇障碍物相撞。
2.5 显示电路显示模块使用静态显示，这样可以提高单片机工作效率，同时提高显示亮度，在室外使用时方便使用者读取数据。
所谓静态显示，就是当显示某一字符时，相应段的发光二极管恒定地导通或截止。
例如7段显示器的a 、b 、c 、d 、e 、f 段导通，g 、d 、p 段截止，则显示0。
这种显示方法的都需要有一个8位输出口控制。
对于51单片机，可以在并行口上扩展多片锁存器74LS573作为静态显示器接口。
静态显示器的优点是显示稳定，在发光二极管导通电流一定的情况下显示器的亮度高，控制系统在运行过程中，仅仅在需要更新显示内容时，单片机才执行一次显示子程序，这样大大节省了单片机CPU 的时间，提高了单片机的工作效率；缺点是位数多时，硬件开销太大。
因此静态显示适合显示亮度要求高、位数不多的情况图2-5 显示电路下使用。
本设计中的显示电路如图2-5。
其中七位段码由单片机P0口经过锁存器提供。
片选信号由单片机的74HC138提供。
2.6 温度传感器DS18B20DS18B20 是美国DALLA S 半导体公司继DS1820 之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。
与传统的热敏电阻相比,他能够直接读出被测温度并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12 位的数字值读数方式。
可以分别在ms93175和ms750内完成9 位和12 位的数字量,并且DS18B20 读出的信息或写入DS18B20的信息仅需要一根口线(单线接口) 读写, 温度变换功率来源于数据总线, 总线本身也可以向所挂接的DS18B20 供电, 而无需额外电源。
因而使用DS18B20 可使系统结构更趋简单, 可靠性更高。
他在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面较DS1820 有了很大的改进, 给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。
3 汽车倒车防撞系统软件设计3.1软件总体流程设计软件设计采用c语言编程，运用模块化程序设计思想，对不同功能模块的程序进行分别编程，以便移植或调用，这样使软件层次结构清晰，有利于软件的调试修改。
3.2系统软件实现原理按照本系统的测距需要，需要得到超声波的传输时间T和超声波的传输速度V 进行TV运算以得到车子与障碍物的距离。
超声波的传输时间T:采用单片机的P1.1或P1.2控制振荡电路，振荡产生40kHz 的脉冲串，再经过驱动超声波换能器发射超声波，同时采用计时器计时，当超声波接收器接收到回波信号时停止计时，由此得出超声波的传输时间T0。
超声波的传输速度V:根据测温系统得到当时的车外问题温度t，经过温度与超声波速度的计算公式t=计算得到超声波的传输速度V。
331+4..0V607测温模块有STC89S52RC与温度传感器DS18B20构成，在STC89S52RC计算得到超声波传输速度V后，会通过串口将该值输入到单片机AT89S52中以计算车子与障碍物的距离S。
3.3 系统程序构建超声波测距系统软件部分采用模块化设计思想，将系统分为主程序、初始化处理模块、中断检测模块、延时处理模块、数据处理模块、测温模块和显示模块，其软件系统的主程序实现流程如图4-1图3-1主程序实现流程4 总结与展望倒车防撞警报系统主要是针对汽车倒车时人无法目测到车尾的障碍物体而设计开发的。
警报倒车防撞警报系统在单片机技术与超声波测距技术的巧妙结合下，可以有效显示障碍物与汽车的距离，并根据其距离远近实时发出报警，解除了驾驶员泊车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰，提高驾驶的安全性，同时为汽车自动驾驶的研究应用奠定基础。