
- •Бийский технологический институт (филиал)
- •Цифровые измерительные устройства Учебно-методическое пособие
- •Содержание
- •1 Задание на курсовое проектирование
- •2 Типовые блоки цифровых приборов
- •2.1 Микропроцессорный блок на базе микропроцессора кр580вм80
- •2.2 Микропроцессорный блок на базе микроконтроллера at89c51
- •2.3 Блок памяти
- •2.3.1 Основные параметры запоминающих устройств
- •2.3.2 Классификация запоминающих устройств
- •2.4 Блок индикации
- •2.4.1 Индикация на светодиодах
- •2.4.2 Индикация на семисегментных индикаторах
- •2.4.3 Индикация на матричных светодиодных индикаторах
- •2.4.4 Индикация на жидкокристаллических дисплеях
- •2.5 Блок ввода информации
- •2.6 Блок связи прибора с пк
- •2.6.1 Связь по параллельному интерфейсу
- •2.6.2 Связь по последовательному интерфейсу
- •2.7 Блок преобразования сигналов
- •2.7.1 Преобразование амплитуды сигнала
- •2.7.2 Аналогово-цифровое и цифро-аналоговое преобразование
- •2.8 Блок автоматического выбора предела измерений
- •2.9 Аналоговая часть измерительного прибора
- •2.9.1 Аналоговые компараторы
- •2.9.2 Дифференцирующие цепи
- •2.9.3 Интегрирующие цепи
- •3 Некоторые типовые ситуации при построении узлов и блоков циу
- •3.1 Подключение памяти и внешних устройств к микропроцессору (микроконтроллеру). Распределение адресного пространства микроконтроллера.
- •3.2 Типы выходных каскадов логических элементов
- •3.3 Режимы неиспользуемых входов
- •3.4 Выбор серии микросхем
- •4 Методы построения цифровых измерительных приборов
- •4.1 Метод дискретного счета (время-импульсный метод)
- •4.1.1 Измерение временных интервалов
- •4.1.2 Измерение сдвига фаз
- •4.1.3 Измерение напряжения
- •4.1.4 Измерение параметров электрических цепей
- •4.2 Частотно-импульсный метод
- •4.2.1 Измерение напряжения
- •4.3 Кодово-импульсный метод
- •4.4 Метод двойного интегрирования
- •4.5 Метод электронно-счетного частотомера
- •5 Основные требования, предъявляемые к выполнению курсового проекта
- •5.1 Требования к текстовой части курсового проекта
- •5.1.1 Структура и содержание пояснительной записки
- •5.1.2 Правила оформления пояснительной записки
- •5.2 Требования к оформлению графической части курсового проекта
- •5.2.1 Позиционное обозначение элементов в схемах
- •5.2.2 Обозначение цепей в электрических схемах
- •5.2.3 Примеры условно-графических обозначений в схемах
- •5.2.3.1 Условно-графические обозначения элементов цифровой техники
- •5.2.3.2 Условно-графические обозначения элементов аналоговой техники
- •5.2.3.3 Условно-графические обозначения интегральных оптоэлектронных элементов индикации
- •5.2.3.4 Условно-графические обозначения резисторов
- •5.2.3.5 Условно-графические обозначения конденсаторов
- •5.2.3.6 Условно-графические обозначения катушек индуктивности, дросселей и трансформаторов
- •5.2.3.7 Условно-графические обозначения полупроводниковых приборов
- •5.2.3.8 Условно-графические обозначения коммутационных устройств и контактных соединений
- •5.2.3.9 Условно-графические обозначения электрических связей, проводов, кабелей
- •5.2.3.10 Условно-графическое обозначение заземления
- •6. Варианты заданий
- •7. Список использованных источников
5.2 Требования к оформлению графической части курсового проекта
5.2.1 Позиционное обозначение элементов в схемах
Всем изображенным на схеме элементам и устройствам присваиваются условные буквенно-цифровые позиционные обозначения в соответствии с ГОСТ 2.710 – 81.
Позиционные обозначения элементам (устройствам) присваивают в пределах изделия. Порядковые номера элементам (устройствам) начиная с единицы, присваивают в пределах группы элементов (устройств) с одинаковым буквенным позиционным обозначением одной группы или одного типа в соответствии с последовательностью их расположения на схеме сверху вниз в направлении слева направо.
Буквы и цифры позиционного обозначения выполняют чертежным шрифтом одного размера.
Последовательность присвоения порядковых номеров может быть нарушена в зависимости от размещения элементов изделия, направления прохождения сигналов или функциональной последовательности процесса, а также при внесении в схему изменений.
Позиционные обозначения проставляют на схеме рядом с условными графическими обозначениями элементов и устройств с правой стороны или над ними.
На схеме изделия, в состав которого входят устройства, позиционные обозначения элементам присваивают в пределах каждого устройства, а при наличии нескольких одинаковых устройств - и пределах этих устройств по правилам, изложенным выше.
Если в состав изделия входят функциональные группы, то вначале присваивают позиционные обозначения элементам, не входящим в функциональные группы, а затем элементам, входящим в функциональные группы.
Позиционное обозначение элемента в общем случае состоит из трех частей, указывающих вид, номер и функцию элемента и записываемых без разделительных знаков и пробелов. Вид и номер являются обязательной частью условного буквенно-цифрового обозначения и присваиваются всем элементам и устройствам объекта. Указание функции элемента не является обязательным. В первой части позиционного обозначения указывают буквенный код вида элемента (одна или несколько букв латинского алфавита), во второй части – номер элемента данного вида (арабские цифры), в третьей части - буквенный код функции элемента (латинские буквы). Например: С41 - конденсатор С4, используемый как интегрирующий. Буквенный код функции допускается дополнять цифрами. При разнесенном способе изображения допускается к номеру добавлять условный номер изображения части элемента или устройства, отделяя его точкой.
Буквенные коды видов элементов приведены в таблице 5.1. Элементы разбиты по видам на группы, имеющие обозначения из одной буквы. Для уточнения вида элементов применяют двухбуквенные и многобуквенные коды. При применении двухбуквенных и многобуквенных кодов первая буква должна соответствовать группе видов, к которой принадлежит элемент. Дополнительные обозначения должны быть пояснены на поле схемы.
Таблица 5.1 – Буквенные коды для указания видов элементов
Первая буква кода |
Группа вида элементов |
Примеры видов элементов |
Двухбуквенный код |
A |
Устройство (общее обозначение) |
Усилители, приборы телеуправления, лазеры |
|
B |
Преобразователи неэлектрических величин в электрические (кроме генераторов и источников питания) или наоборот, аналоговые или многоразрядные преобразователи или датчики для указания или измерения |
Громкоговоритель |
BA |
Магнитострикционный элемент |
BB |
||
Детектор ионизирующих излучений |
BD |
||
Сельсин-приемник |
BE |
||
Телефон (капсюль) |
BF |
||
Сельсин-датчик |
BC |
||
Тепловой датчик |
BK |
||
Фотоэлемент |
BL |
||
Микрофон |
BM |
||
Датчик давления |
BP |
||
Пьезоэлемент |
BQ |
||
Датчик частоты вращения (тахогенератор) |
BR |
||
Звукосниматель |
BS |
||
Датчик скорости |
BV |
||
C |
Конденсаторы |
|
|
D |
Схемы интегральные, микросборки |
Схема интегральная аналоговая |
DA |
Схема интегральная цифровая, логический элемент |
DD |
||
Устройство хранения информации |
DS |
||
Устройство задержки |
DT |
||
E |
Элементы разные (осветительные устройства, нагревательные элементы) |
Нагревательный элемент |
EK |
Лампа осветительная |
EL |
||
Пиропатрон |
ET |
||
F |
Разрядники, предохранители, устройства защитные |
Дискретный элемент защиты по току мгновенного действия |
FA |
Дискретный элемент защиты по току инерционного действия |
FP |
||
Предохранитель плавкий |
FU |
||
Дискретный элемент защиты по напряжению, разрядник |
FV |
||
G |
Генераторы, источники питания, кварцевые осцилляторы |
Батарея |
GB |
H |
Устройства индикационные и сигнальные |
Прибор звуковой сигнализации |
HA |
Индикатор символьный |
HG |
||
Прибор световой сигнализации |
HL |
||
K |
Реле, контакты, пускатели |
Реле токовое |
KA |
Реле указательное |
KH |
||
Реле электротепловаое |
KK |
||
Контактор, магнитный пускатель |
KM |
||
Реле времени |
KT |
||
Реле напряжения |
KV |
||
L |
Катушки индуктивности, дроссели |
Дроссель люминесцентного освещения |
LL |
M |
Двигатели постоянного и переменного тока |
|
|
P |
Приборы, измерительное оборудование (Сочетание PE не допускается) |
Амперметр |
PA |
Счетчик импульсов |
PC |
||
Частотомер |
PF |
||
Счетчик активной энергии |
PI |
||
Счетчик реактивной энергии |
PK |
||
Омметр |
PR |
||
Регистрирующий прибор |
PS |
||
Часы, измеритель времени |
PT |
||
Вольтметр |
PV |
||
Ваттеметр |
PW |
||
Q |
Выключатели и разъединители в силовых цепях (энергоснабжение, питание оборудования и т.д.) |
Выключатель автоматический |
QF |
Короткозамыкатель |
QK |
||
Разъединитель |
QS |
||
R |
Резисторы |
Терморезистор |
RK |
Потенциометр |
RP |
||
Шунт измерительный |
RS |
||
Варистор |
RU |
||
S |
Устройства коммутационные в цепях управления, сигнализации и измерительных (Обозначение SF применяют для аппаратов, не имеющих контактов силовых цепей) |
Выключатель или переключатель |
SA |
Выключатель кнопочный |
SB |
||
Выключатель автоматический |
SF |
||
Выключатель, срабатывающий от различных воздействий: |
|
||
уровня |
SL |
||
давления |
SP |
||
положения (путевой) |
SQ |
||
частоты вращения |
SR |
||
температуры |
SK |
||
T |
Трансформаторы, автотрансформаторы |
Трансформатор тока |
TA |
Электромагнитный стабилизатор |
TS |
||
Трансформатор напряжения |
TV |
||
U |
Устройства связи Преобразователи электрических величин в электрические |
Модулятор |
UB |
Демодулятор |
UR |
||
Дискриминатор |
UI |
||
Преобразователь частотный, инвертор, генератор частоты, выпрямитель |
UZ |
||
V |
Приборы электровакуумные и полупроводниковые |
Диод, стабилитрон |
VD |
Прибор электровакуумный |
VL |
||
Транзистор |
VT |
||
Тиристор |
VS |
||
W |
Линии и элементы СВЧ |
Ответвитель |
WE |
Короткозамыкатель |
WK |
||
Вентиль |
WS |
||
|
Антенны |
Трансформатор, фазовращатель |
WT |
Аттенюатор |
WU |
||
Антенна |
WA |
||
X |
Соединения контактные |
Токосъемник, контакт скользящий |
XA |
Штырь |
XP |
||
Гнездо |
XS |
||
Соединение разборное |
XT |
||
Соединитель высокочастотный |
XW |
||
Y |
Устройства механические с электроприводом |
Электромагнит |
YA |
Тормоз с электромагнитным приводом |
YB |
||
Муфта с электромагнитным приводом |
YC |
||
Электромагнитный патрон или плита |
YH |
||
Z |
Устройства оконечные, фильтры Ограничители |
Ограничитель |
ZL |
Фильтр кварцевый |
ZQ |
Буквенные коды для указания функционального назначения элементов приведены в таблице 5.2. Эти коды используют только для общей характеристики функционального назначения элемента, например, «главный», «измеряющий». Для уточнения функционального назначения однобуквенный код допускается дополнять последующими буквами или цифрами, давая соответствующие пояснения на поле схемы.
Таблица 5.2 – Буквенные коды для указания функционального назначения элементов
Буквенный код |
Функциональное назначение |
A |
Вспомогательный |
B |
Направление движения (вперед, назад, вверх, вниз, по часовой стрелке, против часовой стрелки) |
C |
Считающий |
D |
Дифференцирующий |
F |
Защитный |
G |
Испытательный |
H |
Сигнальный |
I |
Интегрирующий |
K |
Толкающий |
M |
Главный |
N |
Измерительный |
P |
Пропорциональный |
Q |
Состояние (старт, стоп, ограничение) |
R |
Возврат, сброс |
S |
Запоминание, запись |
T |
Синхронизация, задержка |
V |
Скорость (ускорение, торможение) |
W |
Сложение |
X |
Умножение |
Y |
Аналоговый |
Z |
Цифровой |
Данные об элементах и устройствах, изображенных на схеме изделия, записывают в перечень элементов. Допускается все сведения об элементах помешать рядом с их изображением на свободном поле схемы. Связь между условными графическими обозначениями и перечнем элементов осуществляется через позиционные обозначения.
Перечень помещают на первом листе схемы или выполняют в виде самостоятельного документа на листе формата А4 с основной надписью для текстовых документов по форме 2 или 2а ГОСТ 2.104-68.
|
Рисунок 5.3 – Пример заполнения основной надписи для перечня элементов (первых лист) |
|
Рисунок 5.4 – Пример заполнения основной надписи для перечня элементов (последующие листы) |
Перечень элементов оформляют в виде таблицы и заполняют сверху вниз (рисунок 5.6).
|
Рисунок 5.5 – Пример заполнения перечня элементов |
В графах перечня указывают следующие данные:
в графе «Поз. Обозначение» – позиционное обозначение элемента, устройства или функциональной группы;
в графе «Наименование» – наименование элемента (устройства) в соответствии с документом, на основании которого он применен, и обозначение этого документа (основной конструкторский документ, государственный стандарт, технические условия); для функциональной группы - наименование;
в графе «Кол.» – количество одинаковых элементов;
в графе «Примечание» – технические данные элемента (устройства), не содержащиеся в его наименовании.
При размещении перечня элементов на первом листе схемы его располагают над основной надписью на расстоянии не менее 12 мм от нее. Продолжение перечня помешают слева от основной надписи, повторяя головку таблицы.
При разбивке поля схемы на зоны перечень элементов дополняют графой «Зона». В этой графе указывается обозначения зоны или номер строки (при строчном способе выполнения схем), в которой расположен элемент или устройство).
Порядок записи элементов в перечень следующий. Элементы записывают по группам (видам) в алфавитном порядке буквенных позиционных обозначений, располагая по возрастанию порядковых номеров в пределах каждой группы, а при цифровых обозначениях – в порядке их возрастания. Между отдельными группами элементов или между элементами в большой группе рекомендуется оставлять несколько незаполненных строк для внесения изменений.