Ограничение на элементную базу: микроконтроллер AT91SAM7.
3.Выбор первичного измерительного преобразователя.
4.Разработка концепции работы устройства.
5.Разработка структурной и принципиальной электрической схем
устройства. Пояснительная записка должна содержать временны́е диаграммы, подтверждающие работоспособность устройства.
6.Разработка схемы алгоритма функционирования устройства и программы (включающей в себя подпрограмму самодиагностики).
7.Расчет погрешности измерений.
8.Выполнение отладки программы с использованием средств поддержки разработок.
9.Оценка времен выполнения программы и требуемого объема оперативной и постоянной памяти [11].
20. Устройство измерения влажности воздуха.
1.Перечень дисциплин, на основе которых выполняется проект: ∙ Метрология.
∙ Информатика.
∙ Компьютерные технологии в приборостроении. ∙ Цифровые измерительные устройства.
∙ Микропроцессорные устройства в ИИТ.
2.Исходные данные к проекту:
∙Число каналов – 1.
∙Диапазон: 0 … 100%.
∙Основная абсолютная погрешность – ± 2%.
Ограничения на элементную базу – микроконтроллер AT91SAM7.
3.Выбор первичного измерительного преобразователя.
4.Разработка концепции работы устройства
5.Разработка структурной и принципиальной электрической схем
устройства. Пояснительная записка должна содержать временны́е диаграммы, подтверждающие работоспособность устройства.
6.Разработка схемы алгоритма функционирования устройства и программы (включающей в себя подпрограмму самодиагностики).
7.Расчет погрешности измерений.
8.Выполнение отладки программы с использованием средств поддержки разработок.
21
9. Оценка времени выполнения программы и требуемого объема оперативной и постоянной памяти [11].
Требования по разработке проектной (конструкторской) документации:
−перечень элементов,
−схема электрическая принципиальная,
−блок-схемы алгоритмов,
−листинги программ.
21. Разработка термоэлектрического измерителя температуры.
1.Перечень дисциплин, на основе которых выполняется проект: ∙ Метрология.
∙ Измерительные преобразователи.
2.Исходные данные для проектирования измерителя температур:
∙ |
Диапазон измеряемых температур: 0… 100 оС. |
∙ |
Изменение температуры окружающей среды 20 … 70 оС. |
∙Температурный коэффициент медного терморезистора принять рав-
ным 4,25·10–3 К–1 .
∙Питание моста от стабилизированного источника – 4,5 В.
3.Определение погрешности некомпенсации при температуре свободных концов 30; 40: 50; 60 оС на всем диапазоне измеряемых температур.
4.Исходя из диапазона измеряемых температур выбор типа термопары и термометрического милливольтметра. Изображение схемы измерения температуры термоэлектрическим термометром с автоматической компенсацией погрешности от изменения температуры свободных концов термопары [11].
22. Применение амплитудной модуляции для передачи сигналов
по каналу связи.
1.Перечень дисциплин, на основе которых выполняется проект: ∙ Метрология.
∙ Преобразование измерительных сигналов.
∙ Теоретические основы информационно-измерительных технологий.
2.По реакции цепи на входное воздействие, заданное в табличной форме:
∙ Построение графика и нахождение аналитического выражения этой зависимости.
22
∙Проверка возможности использования полосовых фильтров различного вида и построение графиков амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик этих фильтров.
∙Выбор значения несущей частоты для низкочастотного сигнала с амплитудной модуляцией с подавлением несущей.
∙При модуляции использование RC-фильтра с такой характеристикой, чтобы сигнал двойной несущей частоты подавлялся на 60 дБ.
∙Выработка рекомендаций по возможности одновременной передачи нескольких сигналов с использованием амплитудной модуляции с подавлением несущей.
∙Оценка погрешности прохождения сигнала через данную цепь [12].
23.Передающее устройство цифровой телеизмерительной системы
сконтролем по нечетности.
1.Перечень дисциплин, на основе которых выполняется проект:
∙Метрология.
∙Преобразование измерительных сигналов.
∙Теоретические основы информационно-измерительных технологий. 2. Исходные данные:
∙Число измерительных каналов – 30.
∙ |
Динамический диапазон изменения входных сигналов: 0…10 В. |
∙ |
Частотный диапазон входных сигналов: 0…2 Гц. |
∙Полоса частот канала связи – 30 000 Гц.
∙Погрешность в точке отсчета не более 0,5%. 3. Разработка структурной схемы.
4. Разработка принципиальной схемы.
5. Определение суммарной погрешности измерения [13].
24. Передающее устройство мультиплицированной телеизмеритель-
ной системы с контролем по четности.
1.Перечень дисциплин, на основе которых выполняется проект: ∙ Метрология.
∙ Преобразование измерительных сигналов.
∙ Теоретические основы информационно-измерительных технологий.
2.Исходные данные:
∙ Число измерительных каналов – 15.
23
∙ |
Динамический диапазон изменения входных сигналов 0…10 В. |
∙ |
Частотный диапазон входных сигналов 0…5 Гц. |
∙Полоса частот канала связи – 30 000 Гц.
∙Погрешность в точке отсчета не более 0,5 %. 3. Разработка структурной схемы.
4. Разработка принципиальной схемы.
5. Определение суммарной погрешности измерения [13].
25. Оценка максимальной частоты в спектре сигнала по Котельникову.
1.Перечень дисциплин, на основе которых выполняется проект: ∙ Метрология.
∙ Преобразование измерительных сигналов.
∙ Теоретические основы информационно-измерительных технологий.
2.По заданной аналитической функции сигнала:
∙ Построение графика сигнала и нахождение его спектральной плотно-
сти.
∙Построение графика амплитудного спектра сигнала и нахождение полной энергии сигнала в бесконечной полосе частот.
∙Нахождение энергии сигнала в ограниченном сверху частотном диапазоне.
∙Нахождение верхнего значения частоты исходя из допустимого значения потери энергии сигнала.
∙Нахождение шага дискретного сигнала.
∙Нахождение интервала дискретизации по уровню менее 1% от максимального значения сигнала.
∙Расчет дискретных значений выборок на интервале рассмотрения сиг-
нала.
∙Восстановление сигнала с помощью ряда Котельникова и оценка погрешности восстановления [3].
26.Передающее устройство цифровой телеизмерительной системы
счисловым дополнением.
1.Перечень дисциплин, на основе которых выполняется проект:
∙Метрология.
∙Преобразование измерительных сигналов.
∙Теоретические основы информационно-измерительных технологий.
24
2. |
Исходные данные: |
∙ |
Число измерительных каналов − 10. |
∙ |
Динамический диапазон изменения входных сигналов: 0 … 5 В. |
∙ |
Частотный диапазон входных сигналов: 0 … 5 В. |
∙Полоса частот канала связи − 30 000 Гц.
∙Погрешность в точке отсчета − 0,5%.
3.Разработка структурной схемы.
4.Разработка принципиальной схемы.
5.Определение суммарной погрешности измерения.
27. Обработка результатов многократных прямых измерений со-
противления резистора.
1. |
Перечень дисциплин, на основе которых выполняется проект: |
∙ |
Метрология. |
∙ |
Вероятностно-статистические методы в информационно-измерительной |
технике. |
|
∙ |
Теоретические основы информационно-измерительных технологий. |
2. |
Исходные данные: |
∙ Номинальные значения сопротивлений исследуемых резисторов 0,1; 1; 10; 100; 1000 Ом.
3.Разработка принципиальных схем измерения сопротивлений исследуемых резисторов с использованием моста постоянного тока.
4.Измерение сопротивления каждого резистора 10, 20 и 30 раз. Закон распределения погрешностей считается нормальным.
5.Построение гистограммы распределения при различном числе изме-
рений.
6.Сделать выводы о зависимости доверительного интервала погрешности результата измерений от числа измерений [14] – [17].
28. Измерение сопротивления резисторов.
1. Перечень дисциплин, на основе которых выполняется проект:
∙Метрология.
∙Вероятностно-статистические методы в информационно-измерительной технике.
∙Теоретические основы информационно-измерительных технологий.
25