Міністерство освіти та науки України

Запорізька державна інженерна академія

Первинні перетворювачі інформаційних сигналів

Методичні вказівки

до контрольних робіт

для студентів ЗДІА спеціальності 6.090803

«Електронні системи»

Рекомендовано до видання

На засіданні кафедри ЕС,

Протокол №8 від 3.12.2007 р.

Первинні перетворювачі інформаційних сигналів. Методичні вказівки до контрольних робіт для студентів ЗДІА спеціальності 6.090803 «Електронні системи»/ Укл.: Н.А. Омельчук – Запоріжжя, 2007. – 23с.

Укладач: Н.А. Омельчук, ст. вик.

Відповідальний за випуск: зав. кафедрою ЕС

к.т.н. доц. Д.Г. Алексієвський

Зміст

Вимоги до оформлення контрольної роботи з дисципліни

«Первинні перетворювачі інформаційних сигналів»…………….4

Завдання 1……………………………………………………………5

Дослідження характеристик і параметрів

терморезистивних перетворювачів………………………………..12

Завдання 2…………………………………………………………..16

Дослідження характеристик і параметрів

фотоелектричних перетворювачів………………………………..18

Завдання 3...………………………………………………………...20

Література…………………………………………………………..22

Вимоги до оформлення контрольної роботи з дисципліни «Первинні перетворювачі інформаційних сигналів»

Контрольна робота з дисципліни «ППІС» складається з двох видів завдань: теоретичного та розрахункового.

Під час роботи над теоретичним завданням за курсом «ППІС» студентам необхідно ознайомитися із сучасним станом технічних питань, винесених на самостійний розгляд і вивчення по темі контрольного завдання. У контрольному завданні повинні бути приведені студентом основні технічні і схемні рішення по заданій темі.

Розрахункове завдання включає рішення двох задач, вихідні данні до яких та необхідні короткі теоретичні та довідникові відомості приведені нижче.

Вимоги до оформлення контрольної роботи:

1. Контрольна робота повинна оформлюватися на аркушах паперу формату А4 у рукописному, або друкованому варіанті;

2. Якщо контрольна робота виконується у друкованому вигляді, то використовується шрифт 14 пункту через 1.5 інтервали;

3. При оформленні контрольної роботи треба витримувати поля по 20 мм з кожної сторони аркушу;

4. На титульному аркуші необхідно вказати назву ВУЗу та кафедри, потім назву дисципліни з якої виконується контрольна робота, нижче вказується номер варіанту, номер групи та прізвище студента, що виконував роботу, а також прізвище викладача, що видав завдання;

5. На другому аркуші наводиться короткий реферат з контрольної роботи;

6. На третьому аркуші вказується зміст контрольної роботи;

7. На останньому аркуші обов’язково наводиться перелік використаних в роботі інформаційних джерел;

8. Усі сторінки контрольної роботи нумеруються у верхньому правому куті;

9. Обсяг записки контрольного завдання не повинен перевищувати 25 рукописних сторінок.

Завдання 1

Варіант 1

1. Реостатні перетворювачі. Принцип дії і конструкція. Схеми включення реостатних перетворювачів. Погрішності реостатних перетворювачів.

2. Прилади та методи вимірювання малих струмів, зарядів та напруги. Боротьба з перешкодами при вимірюванні слабких сигналів.

Варіант 2

1. Тензорезісторні перетворювачі. Принцип дії і конструкція. Схеми включення. Погрішності тензорезистивних перетворювачі.

2. Прилади для вимірювання великих струмів та напруги методом масштабного перетворення. Застосування метода паралельного з’єднання шунтів для виміру струмів. Дільники напруги та особливості їх застосування.

Варіант 3

1. Ємнісні перетворювачі. Принцип дії і конструкція. Схеми включення. Погрішність і особливості застосування ємнісних перетворювачів.

2. Вимірювання високих електричних напруг електромеханічними приладами. Застосування електростатичних вольтметрів та роторних вольтметрів.

Варіант 4

1. П’єзоелектричні перетворювачі. Види п’єзоефектів. Кварцеві п’єзоелектричні перетворювачі. Їх принцип дії. П’єзоелектрична кераміка.

2. Прилади для вимірювання великих струмів і високих напруг електромагнітними методами. Застосування перетворювачів Холла, магнітних компараторів. Вимірювання струмів методом ядерного магнітного резонанса.

Варіант 5

1. Індуктивні перетворювачі. Їх принцип дії та конструкція. Функція перетворення індуктивних перетворювачів. Схеми включення індуктивних перетворювачів.

2. Вимірювання високих напруг електрофізичними методами. Застосування газорозрядного метода, метода прискорення заряджених частинок, метода резонансних ядерних реакцій.

Варіант 6

1. Трансформаторні перетворювачі з магнітним опором, що змінюється. Принцип дії і конструкція. Диференціальні трансформаторні перетворювачі.

2. Прилади для вимірювання високих напруг електрооптичними методами. Застосування електрооптичних ефектів Керра та Поккельса для вимірювання параметрів електричного поля та напруги, магнітооптичного ефекта Фарадея для вимірювання струмів.

Варіант 7

1. Принцип дії та структура тензоперетворювача з АЦП та радіоканалом.

2. Вимірювання електричної потужності та енергії електромеханічними перемножувачами (електромеханічні та феродинамічні ваттметри) та електронними перемножувачами. Модуляційний метод вимірювання потужності та метод статистичних вимірювань.

Варіант 8

1. Термоелектричні перетворювачі. Принцип дії і конструкція. Типи термопар і їх характеристики. Погрішність термоелектричного датчика.

2. Вимірювання кута фазового зсуву методами прямого перетворення (осцилографічні методи вимірювання, метод перетворення кута фазового зсуву у струм, напругу або цифровий код).

Варіант 9

1. Принцип дії і конструкція металевих терморезисторів. Схеми включення металевих терморезисторів.

2. Вимірювання кута повороту вала та кутової швидкості з використаннчм двійкових кодових перетворювачів (інкрементальні та абсолютні енкодери).

Варіант 10

1. Напівпровідникові терморезистори, їх характеристики та параметри. Схеми включення терморезисторів. Погрішності терморезистивних перетворювачів температури.

2. Пірометричні методи вимірювання температури. Пірометри повного випромінювання, часткового випромінювання та пірометри спектрального відношення.

Варіант 11

1. Фотоелектричні перетворювачі із зовнішнім фотоефектом. Особливості застосування. Схеми включення. Погрішності фотоелектричних перетворювачів із зовнішнім фотоефектом.

2. Принцип дії компенсаційного датчика струму з використанням ефекту Холла.

Варіант 12

1. Фотоелектричні перетворювачі із внутрішнім фотоефектом. Особливості застосування. Схеми включення. Погрішності фотоелектричних перетворювачів із внутрішнім фотоефектом.

2. Вимірювання параметрів магнітного поля індукційними методами, методами урівноваження та компарирування

Варіант 13

1. Фотодіоди. Схеми включення фотодіода. Фото транзистори. Схема включення, основні характеристики та параметри фототранзистора.

2. Вимірювання надвисоких температур спектрометричними методами. Особливості пасивних та активних спектрометричних методів вимірювання надвисокої температури

Варіант 14

1. Перетворювачі темпеатури з радіоканалом. Принцип дії. Структурна схема.

2. Вимірювання параметрів магнітних матеріалів. Синхронні методи вимірювань координат магнітних петель, методи з перетворенням спектра високочастотних сигналів. Методи вимірювання параметрів слабомагнітних матеріалів.

Варіант 15

1. Принцип дії wi-fi –каналу для передачі інформації від перетворювачів на сервер.

2. Вимірювання лінійних та кутових розмірів електромеханічними методами (контактними та безконтактними методами) та прилади для вимірювання.

Варіант 16

1. Пропорційний лічильник іонізованих частинок. Параметри лічильника, принцип дії.

2. Вимірювання лінійних та кутових розмірів електрофізичними методами (електромагнітні методи, радіоактивний метод, термокондуктометричний метод, ємнісний метод, магнітний метод) та прилади вимірювання.

Варіант 17

1. Напівпровідникові детектори іонізованих частинок. Пристрій і принцип дії. Характеристика перетворення та параметри напівпровідникових детекторів.

2. Вимірювання лінійних та кутових розмірів спектрометричними методами та прилади вимірювання. Локаційні методи, інтерферометричні методи, голографічні методи та особливості їх застосування.

Варіант 18

1. Сцинтиляційний лічильник іонізованих частинок. Особливості конструкції та застосування. Принцип дії.

2. Прилади і методи вимірювання деформацій і механічних напруг. Термоупругий метод вимірювання механічних напруг та метод рентгенівської тензометрії.

Варіант 19

1. Особливості застосування іонізаційних перетворювачів. Погрішності іонізаційних перетворювачів.

2. Прилади і методи вимірювання сил і крутячих моментів. Гіроскопічний метод вимірювання сили. Методи та прилади вимірювання тиску.

Варіант 20

1. Електролітичні (кондуктометричні) перетворювачі. Принцип дії та конструкція. Схеми включення електролітичних перетворювачів

1. Методи та засоби вимірювань параметрів руху твердого тіла у вибраній системі відрахунку. Інерційні методи вимірювань параметрів лінійного руху. Методи вимірювань параметрів кутового руху.

Варіант 21

1. Гальванічні перетворювачі. Особливості застосування гальванічних перетворювачів. Схеми включення гальванічних перетворювачів.

2. Іонізаційні методи вимірювань концентрації речовини та прилади вимірювань (перетворювачі з холодним катодом та перетворювачі з гарячим катодом).

Варіант 22

1. Магнітопружні перетворювачі. Принцип дії і конструкція. Схеми включення. Погрішність і особливості застосування магнітопружніх перетворювачів.

2. Гідродинамічні методи вимірювань витрат рідких та газообразних речовин (методи перемінного перепаду тисків, гідродинамічні частотні методи, метод постійного перепаду тисків, вібраційний метод) та прилади вимірювання.

Варіант 23

1. Індукційні перетворювачі. Принцип дії та конструкція. Перетворювачі швидкості вібрації. Тахометричні перетворювачі.

2. Кінематичні (швидкісні) методи вимірювань параметрів руху та прилади вимірювання. Метод міток потоку, ультразвукові методи, метод термоанемометричний, індукційний метод, доплеровські методи.

Вариант 24

1. Індуктивні перетворювачі. Принцип дії і конструкція. Функція перетворення індуктивних перетворювачів. Схеми включення індуктивних перетворювачів.

2. Особливості контактних методів вимірювання температури. Термомагнітний і термошумовий методи вимірювань температури та прилади вимірювання. Термочастотні методи вимірювань температури.

Вариант 25

1. Термоелектричні перетворювачі. Принцип дії і конструкція. Типи термопар і їх характеристики. Погрішність термоелектричного датчика.

2. особливості аналітичних вимірювань складу та концентрації речовин. Електрохімічні та електрофізичні методи вимірювань концентрації речовини та прилади вимірювання.