测控系统设计实践指导书B.docVIP

测控系统设计实践 指导书 （B方向） 中原工学院电子信息学院 测控与仪器课程组 2010.6 目 录 第一章 概述 4 第二章 实践要求及注意事项 2 第三章 实践项目 3 第四章 参考文献 6 第五章 实践项目涉及的主要仪器设备简介 7 1、ICL7106的性能特点 7 2、ICL7106的工作原理 7 附录 实验报告的要求 10 前 言 为了适应《测控系统设计实践》课程实践性较强的特点，提高教学质量，我们编写了这本《测控系统设计实践指导书》。本实践指导书是结合测控技术与仪器专业B方向进行编制的。该指导书是利用传感器实验台，使学生更好地掌握测控系统设计结构原理、熟悉硬件电路设计及指导实践课而编写的。实践由浅入深，由易到难，力求最大程度地发挥学生的主观能动性。 第一章 概述 测控系统设计实践课程教学的特点是实践性强，以实例教学的方式引导学生从书本中的理论走向应用，提高动手能力。通过实验学生可加深对认识理解，熟练掌握的。并有助于学生提高动手能力、创造性分析问题，解决问题的能力。有助于学生逻辑思维的提高。 二、做实验时必须严格遵守实验室的规章制度和仪器设备的操作规程，服从教师和实验技术人员的指导。 三、爱护仪器设备，节约使用材料；使用前详细检查，使用后要整理就位，发现丢失或损坏应立即报告。未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备及其它物品，不准将任何物品带出室外。 四、实践时必须注意安全，防止人身和设备事故的发生。若遇到事故或发生异常现象应立即切断电源，及时向指导教师报告，并保持现场，不得自行处置。待指导教师查明原因排除故障后，方可继续实验。 五、进入实验室后应保持安静，不得高声喧哗和打闹，不准抽烟，不准随地吐痰，不准乱抛纸屑杂物，要保持实验室和仪器设备的整齐清洁。 六、实验完毕，实验结果须经指导教师审阅无误后方可拆线。经实验室工作人员检查仪器设备、工具、材料后，并清理完本实验台及地面卫生方可离开。 七、实践后要认真完成实践报告,包括分析结果,处理数据,绘制曲线及图表等。 八、对违反实验规章制度和操作规程、擅自动用与本实验无关的仪器设备、私自拆卸仪器而造成事故和损失的，肇事者必须写出书面检查，视情节轻重和认识程度按章予以处理。 九、在进入实验室前，务必搞好个人卫生，不得将脏物带入室内。 十、凡属下列情况之一者，不准进行实践： 没有按要求完成预习报告者； 实践开始迟到十分钟以上者； 不遵守实验规程，不爱护仪器设备又不听批评教育者。 第三章 实践项目 实训题目：电子秤的设计与制作 实训目的 (1) 使同学们掌握金属箔应变片组成的称重传感器的正确使用方法；了解压力测量仪的工作原理及其在电子天平中的应用。(2) 通过设计、安装、调试电路等实践环节，提高学生的动手能力，提高分析问题、解决问题的能力。设计要求 (1) 设计一个电子天平，量程为0 ～ 1.999Kg，传感器采用悬臂梁式的称重传感器（悬臂梁上贴有应变片）。显示电路采用共阳极数码管。3位半A/D转换电路。(2) 安装、调试电路。首先对电路进行调零、定标，然后再对电路进行稳定性、漂移（零漂、温漂）、重复性、线性等参数的测试和分析(3) 写出总结报告。报告中应包括在调试过程中遇到的问题、改进方法及总结体会等。基本原理 压力测量仪由以下五个部分组成：传感器、传感器专用电源、信号放大系统、模数转换系统及显示器等组成。其原理框图如图1所示： （1）传感器测量电路 称重传感器的测量电路通常使用电桥测量电路，应将应变电阻值的变化转换为电压的变化，这就是可用的输出信号。 电桥电路由四个电阻组成，如图2所示：桥臂电阻R1，R2，R3，R4 ，其中两对角点AC接电源电压USL=E（+10V），另两个对角点BD为桥路的输出USC 桥臂电阻为应变电阻。， R1R2=R3R4 时，电桥平衡，则测量对角线上的输出USC为零。当传感器受到外界物体体重量影响时，电桥的桥臂阻值发生变化，电桥失去平衡，则测量对角线上有输出，USC≠0。 (2) 放大系统压力测量仪的放大系统是把传感器输出的微弱信号进行放大，放大的信号应能满足模数转换的要求。该系统使用的模数转换是3位半A/D转换，所以放大器的输出应为0V ～ 1.999V。为了准确测量，放大系统设计时应保证输入级是高阻，输出级是低阻，系统应具有很高的抑制共模干扰的能力。(3) 模数转换及显示系统传感器的输出信号放大后，通过模数转换器把模拟量转换成数字量，该数字量由显示器显示。显示器可以选用数码管或液晶显示器(4) 传感器供电电源=0，则电桥的电源电压E恒定时，电桥的输出与△R/R成正比。 当△