EjgIU2M2vi

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:

∙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.

∙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

∙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

∙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.

∙ 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

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 амперметра и вольтметра [14 − 17].

4.Определение значений методической и инструментальной погрешностей косвенного измерения сопротивлений с учетом параметров выбранных приборов.

29. Поверка многопредельного магнитоэлектрического вольтметра.

1.Перечень дисциплин, на основе которых выполняется проект: ∙ Метрология.

∙ Информатика.

∙ Компьютерные технологии в приборостроении.

∙ Теоретические основы информационно-измерительных технологий.

2.Исходные данные:

∙Пределы измерения вольтметра: 1, 10, 30, 100, 300 В.

∙Класс точности вольтметра – 0,2; 0,5.

3.Разработка принципиальных схем поверки вольтметра.

4.Выбор образцовых средств измерения и источников питания схем по-

верки [17], [18].

5.Определение суммарной погрешности образцовых средств измерения.

26

Список литературы

1.Междисциплинарный проект для подготовки магистров: метод. указ. /сост.: Е. М. Антонюк, В. Б. Давыдов, С. И. Коновалов. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2009.

2.Метрология, стандартизация и сертификация: учебник для студ. учреждений высш. образ. /Б. Я. Авдеев, В. В. Алексеев, Е. М. Антонюк и др.; под ред. В. В. Алексеева. М.: Академия, 2014.

3.Садовский Г. А. Теоретические основы информационно-измеритель- ной техники: учеб. пособие. М.: Высш. шк., 2008.

4.Гутников В. С. Интегральная электроника в измерительных устройствах. Л.: Энергоатомиздат, 1988.

5.Все отечественные микросхемы: справочник /под ред. А. В. Перебаскина. 2-е изд. М.: ДОДЕКА-ХХI, 2004.

6.Редькин, П.П. 32/16-битные микроконтроллеры ARM7 семейства АТ91SAM7 фирмы Atmel / П. П. Редькин. М.: Изд. дом «Додэка–XXI», 2008.

7.Применение микропроцессоров в информационно-измерительной технике: метод. указ. к лаб. раб./ сост.: Е. О. Грубо, П. Г. Королев, Р. Ю. Марченков. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2013.

8.Микропроцессорные системы и их применение при обработке сигналов

/Ч. К. Юэн, К. Бичем, Дж. Робинсон; под ред. Б. А. Калабекова; пер. с англ. Т. Э. Кренкель. М.: Радио и связь, 1986.

9.Мирский Г. Я. Микропроцессоры в измерительных приборах. М.: Радио и связь, 1984.

10.Сташин В. В. Проектирование цифровых устройств на однокристальных микроконтроллерах. М.: Энергоатомиздат, 1990.

11.Токхайм Р. Л. Микропроцессоры: Курс и упражнения / пер. с англ. В. Н. Грасевича, Л. А. Ильяшенко. М.: Энергоатомиздат, 1988.

12.Фергусон Дж. Обслуживание микропроцессорных систем/пер. с англ. В. М. Кисельникова. М.: Мир, 1989.

13.Измерительные информационные системы: метод. указ. к курс. проектир./сост.: Е. М. Антонюк, Е. И. Семенов. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ»,

2005.

14. Грановский В. А., Сирая Т. Н. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях. Л.: Энергоатомиздат, 1990.

27

15.Вероятностно-статистические методы в информационно-измеритель- ной технике: метод. указ. к лаб. работам/ сост.: И. А. Карабанов, Н. В. Орлова. СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2013.

16.Справочник по электроизмерительным приборам/К. К. Илюнин, Д. И. Леонтьев, Л. И. Набенина и др.; под ред. К. К. Илюнина. 3-е изд. Л.: Энергоатомиздат, 1983.

17.Основы метрологии и электрические измерения: учебник для вузов/ Б. Я. Авдеев, Е. М. Антонюк, Е. М. Душин и др.; под ред. Душина. 6-е изд. Л.: Энергоатомиздат, 1987.

18.Любимов Л. И., Форсилова И. Д. Поверка средств электрических измерений. Л.: Энергия, 1979.

28

Приложения

1. Образец технического задания на выполнение междисциплинарного проекта

Техническое задание

на выполнение междисциплинарного проекта

1.Исполнитель: (ФИО, № группы)_________ ________________________

2.Руководитель: ________________________________________________

_______________________________________________________________

3.Тема МДП: ___________________________________________________

_______________________________________________________________

(Особые условия выполнения проекта)_______________________________

(Указываются особенности выполнения проекта, например: Тема проекта является частью общей темы_____________________________________, выполняемой совместно студентами______________________________)

4.Исходные данные (технические требования): _____________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

5.Содержание работы: ___________________________________________

_______________________________________________________________

_______________________________________________________________

6. Вид отчётных материалов: _____________________________________

_______________________________________________________________

Исполнитель: ____________________________ /________________________/

Руководитель: ____________________________ /________________________/

Консультант ______________________ /_______________________ /

Консультант ______________________ /_______________________ /

(Консультанты указываются при необходимости)

29

2. Образец титульного листа отчета

МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

высшего образования

«Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет “ ЛЭТИ” им. В. И. Ульянова (Ленина)»

(СПбГЭТУ)

Факультет информационно-измерительных и биотехнических систем

Кафедра информационно-измерительных систем и технологий

Направление подготовки № 200100.62 «Приборостроение» по профилю № 2000105.62 «Информационно-измерительная техника и технологии»

МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЙ ПРОЕКТ

На тему:_________________________________________________________

________________________________________________________________

Выполнил_______________________________/ _______________ /

(Ф.И.О. студента, № группы)

Руководитель____________________________/ _______________ /

Санкт-Петербург

20 г.

30