Методические указания к курсовой работе
«Электроника и микропроцессоры»
для студентов вечернего отделения
факультета Автоматизация и управление.
Цель курсовой работы: Закрепление теоретического материала и приобретение навыков проектирования электронных устройств с выполнением принципиальных электронных схем.
Типовое название и типовая структурная схема
Типовое название - информационно-измерительная система контроля величины (указать какой именно) в технологическом процессе (указать каком именно) с датчиком (указать каким именно), аналого-цифровым преобразователем (указать каким именно) и блоком питания (указать каким именно). Типовая структурная схема приведена на рис. 1.
Первичный преобразователь
(датчик) Измеряемый параметр (например, шероховатость поверхности) Аналоговый
электри- ческий
сигнал
Питание
параметрических датчиков
усилительЭлектронный
220
В 50 Гц
+15В
Усиленный
и нормированный электрический сигнал 
Аналого-цифровой
преобразователь -15В
Цифровой
сигнал
+5В
Регистр (входной порт) 
Внутренняя
шина данных
Микропроцессорная
система обработки информации Выходной порт
(обработанная информация)
Рис. 1 Типовая структурная схема
Типы датчиков
Датчики или первичные преобразователи могут быть дискретными и непрерывного действия. Простейшим дискретным датчиком является концевой выключатель, который может быть в двух состояниях «включен» и «выключен». Датчик непрерывного действия преобразует исследуемую величину в непрерывный электрический сигнал, форма которого повторяет форму изменения исследуемой величины.
В зависимости от физической сущности исследуемой величины датчики могут регистрировать такие параметры как: механическое перемещение, скорость, ускорение, температуру, давление рабочей среды, скорость потока рабочей среды или его объем, а также состав исследуемого вещества. Они соответственно называются датчиками механического перемещения, скорости, ускорения и т.д.
По принципу преобразования исследуемого параметра в электрический сигнал они бывают параметрические и генераторные. Параметрические датчики используют электрическую энергию блока питания, а генераторные непосредственно преобразуют энергию исследуемого процесса в электрический сигнал. Генераторными, например, являются пьезоэлектрические датчики, фотодиоды и термопары.
Потенциометрический датчик
Потенциометрический датчик - является простейшим параметрическим датчиком. Его для краткости называют потенциометром. В его основе лежит переменный резистор, включенный по схеме делителя напряжения, которая показана на рис. 2.
+15В
Механический
привод движка переменного резистора
220
В 50 Гц Выходное
напряжение, пропорциональное смещению
движка переменного резистора
Рис. 2 Схема потенциометрического датчика
Потенциометрические датчики очень дешевые. Они очень часто применялись в ранних электронных системах сбора информации. Их главное преимущество перед другими типами датчиков состоит в том, что на выходе получается мощный электрический сигнал, который не требует дальнейшего усиления. Однако их главный недостаток заключается в том, что они подвержены механическому износу переменного резистора и поэтому недолговечны.