⑴ 跪求黑龙江08年电子设计大赛D题(也是2010浙江电子设计大赛c题)电能质量监测装置的资料,报告等。越多越好
一.任务
设计一个前置放大电路,使其在较宽的频带范围内具有良好的直流和交流特性。电路包括输入阻抗匹配、无源衰减网络、有源放大等环节,采用单端输入单端输出方式实现信号变换,电路方框如图A-1所示。
二.要求
2.1 基本要求
(1)输入阻抗:直流输入阻抗50Ω和1MΩ可选,允许误差2%。
(2)输入过载能力:50Ω阻抗可承受5V输入过载,1MΩ阻抗可承受36V输入过载,过载时间不低于1分钟。
(3)直流零点:输入短路时,电路输出直流电压偏离零点在2mV范围内。
(4)大信号1倍放大宽带特性:输入峰值为1V的正弦信号,电路的工作带宽为DC~10MHz,在1MΩ输入阻抗条件下测试,示波器监视无明显失真。
(5)大信号衰减10倍带宽特性:输入峰值为5V的正弦信号,电路的工作带宽为DC~10MHz,在1MΩ输入阻抗条件下测试,示波器监视无明显失真。
(6) 用单片机和显示装置显示输入信号频率。
2.2发挥部分
(1)10倍放大带宽特性:输入峰值为0.1V的正弦信号,放大10倍,电路的工作带宽为DC~10MHz,示波器监视无明显失真。
(2)大信号1倍放大扩展宽带特性:输入峰值为1V的正弦信号,电路的工作带宽为DC~35MHz。
(3)输入峰值为0.1V正弦,设置衰减10倍,再放大10倍,电路工作带宽为DC~35MHz,输出信号的幅度过冲可控制在理论输出值的10%内。
(4)在(2)的条件下,输出阻抗尽可能小。
(5)特色创新。
三、说明
1.该电路要求选用三个以上TI公司的器件(单片机和模拟器件)。
2.基本部分在放大电路负载开路的条件下测试。发挥部分在放大电路带1kΩ电阻负载下测试。
3.有源放大电路采用正负5V电源,电源可由外部直接提供。
4.状态的选择可由手动开关实现,禁止输入输出端直通短接。
5.电路中设置有必要的测试点。
四.评分标准
内容
得分
设计报告
20分
基本部分
50分
发挥部分
50分
运水机器人(B题)
【本科组】
一.任务
如图B-1所示,有A、B、C三个区,A区为给水区,有给水装置(简称A容器),B区为输送线路,C区为存水区,有存水装置(简称C容器)。
在比赛开始时A容器装一定量的水,容器大小、水量及放置方式任意;B区有一条黑色引导线,引导线两端有两条与引导线垂直的黑色边界线,线宽不大于20mm;其尺寸如图B-2所示。C容器的形状、容量及放置方式在固定底板上自定,口径不得大于100mm,比赛开始把C容器清空。
设计一套自动送水机器人系统,由送水机器人(以下简称小车)将水从A区通过B区运至C区。该系统包括A区的自动(或手动)给水装置;往返于A、C区之间的小车; C区存水装置;固定底板。
图B-1 参考图(单位:mm)
图B-2 线路图(单位:mm)
二.要求
2.1 基本要求
(1) 小车能完成运水和自动贮水功能。
(2)小车可显示运水量和运水时间。
(3)小车上的贮水器水溢出时有自动报警功能。
(4)在1分钟内运送尽可能多的水。
(5)小车及安放的运水容器总垂直高度不得超过300mm,小车上的储水装置容量小于等于600ml,口径小于100mm。小车所载的水卸到C容器采用自动贮水。
2.2 发挥部分
(1)A区给水采用自动方式完成。
(2)小车在1分钟内完成100ml定量自动取水、送水和贮水,误差<5%。
(3)小车在尽可能短的时间内,完成1000ml自动取水,送水和贮水,误差<5%。
(4) 小车在1分钟内运送100ml水时必须绕过D障碍物(放置在B区,距黑色引导线5cm 的任意一点,直径为5cm,高度10cm的黑色园柱体)。
(5)其它特色与创新。
三、说明
小车运行过程中不得人工参与,小车要自备电源,不得有任何外部引线。
四.评分标准
内容
得分
设计报告
20分
基本部分
50分
发挥部分
50分
24V交流单相在线式不间断电源(D题)
【本科组】
一.任务
设计并制作输出电压为24VAC在线式不间断电源,结构框图如图D-1所示。
图D-1
二.要求:
2.1 基本要求
(1)在交流供电U1=36VAC和直流供电U3=36VDC两种情况下,保证输出电压U2=24VAC,且保证其频率为50±1Hz,额定输出电流1A;
(2)切断交流电源后,在输出满载情况下工作时间不少于30秒钟;
(3)交流供电时,电源达到以下要求:
1)电压调整率:满载条件下,U1从29VAC增加至43VAC,U2变化不超过5%;
2) 负载调整率:U1=36VAC、U2=24VAC,从空载到满载,U2变化不超过5%;
(4)蓄电池供电时,满载条件下,效率不低于65%();
(5)具有输出短路保护功能。
2.2 发挥部分
(1)交流供电时,将电压调整率提高至2%,条件同基本部分。
(2)蓄电池供电时,在满载条件下,将效率提高至80%。
(3)满载条件下,输出为正弦波,失真度不大于5%。
(4)具有给蓄电池充电功能,充电电流不小于0.1A,充电电路对蓄电池不能过充。
(5)具有欠压保护功能:当蓄电池的放电电压≤29V时整机自动保护停止工作。
(6)其他。
三、说明
1.不得采用DC-DC、DC-AC等电源模块,不得使用不间断电源产品改制。
2.注意作品制作工艺,留出测试端口。
四.评分标准
内容
得分
设计报告
20分
基本部分
50分
发挥部分
50分
医院病床输液监控系统(E题)
【本科组】
一. 任务
设计并制作一套用于医院病床的输液监控系统,它由护士站主机和病房输液监控器两部分组成,输液装置和系统结构如图E-1,图E-2所示。
图E-1. 病床电控输液装置
图E-2. 住院病房输液监控系统
二.要求
2.1 基本要求
(1)病床输液监控器具有站号和点滴速度等参数的输入设定功能,在显示器上能同时显示站号、设定点滴速度和当前实际点滴速度。
(2)在漏斗处检测点滴速度,并能动态显示点滴速度(滴/分)。
(3)通过改变h2控制点滴速度,点滴速度设定范围为50~120(滴/分),控制误差范围为设定值±10%。
(4)调整时间≤3min(从改变设定值起到点滴速度基本稳定,能人工读出数据为止)。
(5)输液结束(滴速为零)或发生异常情况(输液瓶顶部距滑轮小于5cm,漏斗距受液瓶顶部小于5cm)时,应在3秒内发出声光报警信号。
2.2 发挥部分
设计并制作一个由主站控制128个从站并采用有线通信的输液监控系统,128个从站中,只有一个从站是按基本要求制作的一套点滴速度监控装置,其他从站为模拟从站(仅要求制作一个模拟从站,从站号可任意设定)。
(1)主站能巡回显示各从站的编号、设定点滴速度和当前点滴速度。巡回时间(3-10秒)可由主站任意设定。
(2)收到从站发来的报警信号后,主站能声光报警并显示相应的从站号,并可用手动方式解除报警状态。
(3)从站直流电源均由主站集中供给,主站和从站间的通信协议自定,但应尽可能减少主站和从站间连接线数量,通信距离要求大于30米。
(4)任一从站的输液点滴速度均可由主站设定。
(5)其他创新功能。
三. 说明
1.控制电机类型不限,其安装位置及安装方式自定。
2.储液瓶可用医用250mL注射液玻璃瓶或输液袋(瓶中为无色透明液体)。
3.受液瓶用1.25L的饮料瓶。
4.点滴器采用针柄颜色为深蓝色的医用一次性输液器。
5.赛区测试时,仅提供医用移动式点滴支架,其高度约1.8m,也可自带支架。
四.评分标准
内容
得分
设计报告
20分
基本部分
50分
发挥部分
50分
⑵ 现代测试技术 计算题
1、某个信号的付氏展开式为x(t)=20-10cos(wt)-4cos(3wt-@/2),画出其频谱图。
2、时间常数为0.001秒的一阶装置对正弦信号进行测量,要求振幅误差在5/100以内,求该装置能够测量的正弦信号的最高频率。
3、用具有一阶特性的仪表测量阶跃输入信号,已知τ=0.2秒,阶跃幅度为229(伏),求:当信号输入为0.2秒,0.4少,0.8秒的时刻,该仪表的读数。
4、计算正弦信号x(t)=3sinwt的绝对均值和均方根值。
5、一阶系统测量100赫兹的正弦信号,要求振幅误差在5/100以内,求该系统的时间常数的取值范围。
6、画出幅值为A,周期为T的方波的频谱图。
7、将信号coswt输入时间常数的τ的一阶装置后,求输出的表达式。
8、一潜水员携带一种时间常数为4秒的一阶深度计潜水,以5米/秒的速度下潜,假设水深每增加1米潜水员承受的水压增加20公斤,问:当深度计显示10米时,潜水员实际承受的水压为多大。
9、已知一个周期信号的傅立叶级数展开式为:
x(t)=10=5coswt-10cos(3wt+/2),画出该信号的幅频图和相频图。
10、x(t)=10+sin5t信号,输入时间常数为τ=0.1秒的一阶装置,求稳态输入和稳态输出的均值。
11、一压电式传感器的灵敏度为5PC/PA,与电荷放大器连接,后再接到灵敏度为30MM/V的光线示波器上,该系统的总的灵敏度为0.5MM/PA。求:1.电荷放大器的灵敏度应调节为多少?2.当该系统测量40PA的压力变化时,计算光线示波器的光点位移。3.画出该 测量系统的框图。
12、说明极距变化型电容传感器采用比例运算放大电路得到输出电压ey与位移量成线性关系原理。画图表示,文字论述。
13、差动型变磁阻式电感传感器在使用时,常把两个线圈接在一个电桥中,这样有什么好处,画出电感电桥的接线图。此时输出电压不能反映被测量的量的方向,这时再加入什么环节就可以测量方向。
14、用同规格的金属丝式应变片组成全电桥电路,应变片的灵敏度为4,各片的电阻变化量的绝对值相同,供桥电压为5V,当输出为6毫伏时,求各个应变片的电阻变化量的绝对值。
15、求一阶、二阶系统对阶跃输入的响应(求系统的传递函序)。(参考P50)。
16、用全桥测量电路测量悬臂梁某一截面的表面应变(外力施加于悬臂梁的末端),给出应变片布局的示意图,画出测量电路图。
17、正弦函数信号x(t)=x0(sin(wt+φ)的均值、均方值、和概率密度函数。
18、用一个时间常数为0.35 秒的一阶装置去测量周期分别为1秒,2秒和5秒的正弦信号,问幅值误差分别为多少?
19、说明威武阶装置的阻尼比常取在0.6--0.7的原因。
20、已知二阶的力传感器,固有频率为800HZ,阻尼比为0.14,用此传感器来测量400HZ的正弦变化力时,求:(1):A(ω)和Φ(ω);(2):若该装置的阻尼比为0.7,求此时的A(ω)和Φ(ω)。
22、利用互相头性质设计一个测量装置,用来测量高压石油管道或高压天燃气管道的损坏和泄漏位置。
23.已知某测试系统传递函数 ,当输入信号分别为 时,试分别求系统稳态输出,并比较它们幅值变化和相位变化。
24、用时间常数为0.5的一阶装置进行测量,若被测参数按正弦规律变化,若要求装置指示值的幅值误差小于2%,问被测参数变化的最高频率是多少?如果被测参数的周期是2s和5s,问幅值误差是多少?
25 用一阶测量仪器测量100Hz的正弦信号,如果要求振幅的测量误差小于5%,问仪器的时间常数T的取值范围。若用该仪器测50Hz的正弦信号,相应的振幅误差和相位滞后是多少?
26 试说明理想的不失真测试系统的要求是:
27 有一金属电阻应变片,其灵敏度S=2.5,R =120Ω,设工作时其应变为1200μ ,问ΔR是多少?若将此应变片与2V直流电源组成回路,试求无应变时和有应变时回路的电流各是多少?
28 应变片称重传感器,其弹性体为圆柱体,直径D=10cm,材料弹性模量E=205×109N/m2,用它称50吨重物体,若用电阻丝式应变片,应变片的灵敏度系数S=2,R=120Ω,问电阻变化多少?
29 已知两极板电容传感器,其极板面积为A,两极板间介质为空气,极板间距1mm,当极距减少0.1mm时,其电容变化量和传感器的灵敏度?若参数不变,将其改为差动结构,当极距变化0.1mm时,求其电容变化量和传感器的灵敏度?并说明差动传感器为什么能提高灵敏度和减少线性误差。
30 有一电容测微仪,其传感器的圆形板极半径r=5mm,开始初始间隙 =0.3mm,问(1)工作时,如果传感器与工件的间隙缩小1μm,电容变化量是多少?
(2)若测量电路灵敏度S1=100mv/PF,读数仪表的灵敏度S2=5格/mv,上述情况下,仪表的指示值变化多少格?
31 变磁阻式传感器,铁芯导磁截面积A=1.5cm2,长度 =20cm,铁芯相对磁导率μ=5000,线圈匝数W=3000,若原始气隙 0=0.5cm,若Δ =±0.1mm:
(1)求其灵敏度ΔL/Δ =?
(2)采用差动方式,其灵敏度ΔL/Δ =?
32 已知调幅波 其中 试求:
(1) 所包含的各分量的频率及幅值。
(2)绘出调制信号与调幅波的频谱。
33 已知RC低通滤波器(图2-12), =1kΩ, =1μF,试:
(1) 确定该滤波器的 、 、 、 。
(2) 输入信号 ,求输出信号 ,并比较其与输入信号的幅值及相位关系。
33 已知低通滤波器的频率特性为 ,式中 = 0.05s,当输入信号
时,求其输出 ,并比较 与 的幅值与相位有何区别。
34 有一应变式测力传感器,弹性元件为实心圆柱,直径D=40mm。在圆柱轴向和周向各贴两片应变片(灵敏度系数s=2.),组成差动全桥电路,供桥电压为10v。设材料弹性模量E=2.1 1011pa,泊松比υ=0.3。试求测力传感器的灵敏度(该灵敏度用μv/kN表示)。
35 一个二阶测试系统,受激励力Fosinωt作用,共振时测得振幅为20mm,在0.8倍的共振频率时测得振幅为12mm ,求系统的阻尼系数ξ(提示,假定在0.8倍的共振频率时,阻尼项可忽略)。
36.用镍铬——镍硅热电偶测量物体温度,该物体在不同时刻温度分别为15℃,0℃,-15℃,测量仪表所处量温为15℃,热电偶直接与仪表相连。问在上述时刻仪表测得的热电势分别是多少?
⑶ 电控发动机原理与检测技术考试的题目,求答案!!!!
我来回答:
1。电控系统中,控制单元对各个传感器,执行器,线路和控制单元本身进行自我检查,并将检查到的故障以代码的形式储存起来供检修人员调读。
2。有氧传感器参与工作,控制单元采用氧传感器信号进行反馈控制的电控系统叫闭环控制系统;反之,叫开环控制系统。
3。一般在发动机急加速和大负荷,全负荷时需进行异步喷射控制。
4。功能包括:定速巡航;巡航加速;巡航减速;定速解除;定速回复。
5。a。 牵引力控制(ASR)
b。 巡航控制(CCS)
c。 怠速控制(ISC)
d。 减少换档冲击控制
e。 模式选择
6。 应急备用系统也叫 故障保险或“跛行回家”,汽车行驶中发动机电控系统某些电气元件出现故障失效后,大多数情况下发动机不会停机,而是进入降级模式,控制器即采用跛行回家控制策略替代正常的驾驶员油门指令,失效的传感器参数会被ECU用缺省值取代,发动机仍然维持运转,确保车辆行驶到最近的维修站,只是发动机的输出功率受到限制。
7。a、起动设定 b、起动控制 c、暖机控制d、反馈控制 e、发动机转速变化估计控制 f、电负荷怠速提高控制 g、其他控制。
8。a。使用无铅汽油 b。按规定进行保养,保证空气滤芯,汽油滤芯清洁,曲轴箱通风正常。 c. 保证发动机良好工况,避免爆燃和燃烧不完全。 d。催化转换器禁止敲击和剧烈震动 e。按规定里程跟换催化转换器。
9。EGR:将排气管燃烧完的一部分废气导入燃烧室,用以降低燃烧温度,降低NOx排放。
EVAP:也叫碳罐系统,用碳罐将油箱里的燃油蒸汽收集起来,在发动机合适的工况把这部分燃油蒸汽送入燃烧室燃烧,避免排放燃油蒸汽,污染大气。
TWC:三元催化,利用催化器里的催化酶将有害的CO,HC,NO,O2氧化还原成无害的CO2,H2O,NO2
。
VVT:通过改变配气相位和气门重叠角,在发动机中高转速提高充气效率,使发动机在并改变基本结构的前提下增大功率和扭矩。
10.泄压:拔下燃油泵保险丝,启动发动机,直到发动机自动熄火,在打一两次马达,完成油路泄压。
接油压表:a。有专用油压表接口,直接接上。
b。卸下进油管与燃油导轨接头螺丝,换上油压表专用螺丝,接上油压表。
c。拆下汽油滤清器,装上专用三通管,接上油压表。
油压预置:插上燃油泵保险丝,点火开关开关几次(OFF-ON,不启动),每次在ON位置停留2秒左右,完成油压预置。
以上均为自己所写,如有误差,请指正。同时希望对你有帮助。
⑷ 数控机床中位置检测装置的作用是什么,
检测平衡交响的作用
在磨削加工过程中,砂轮的振动是产生工件已加工表面振纹、影响加工质量的重要因素。引起这种振动的原因有工件和刀具传动系统的扰动以及砂轮不平衡引起的主轴振动两个方面。前者一般可以通过磨床的减振设备有效地消除,而后者则主要通过对砂轮进行平衡校正来解决。砂轮的平衡技术按自动化程度可分为人工平衡、半自动平衡和自动平衡3类。目前人们在研究半自动平衡的同时正致力于自动平衡的研究。日本开发的一种Balanceeye/norilake半自动平衡装置,通过振动测试分析,指出平衡块的安放位置,停机后人工稳定平衡配重块,再开车进行平衡测定。它基本代表了半自动平衡的水平。在自动平衡中,机械式增重平衡器是发展最早、应用最广的一类。自动平衡目前在国外已发展为液体平衡(日本)和利用氟里昂作为平衡介质的液汽平衡(美国)。本文研究的是一种利用增重平衡原理,根据振幅大小的变化规律,通过调整配重相对位置实现砂轮动态平衡校正的方法和装置。
2 平衡原理和平衡头结构
平衡原理
平衡装置简图如图1所示,磨床砂轮属于刚性转子。刚性转子由于其质心与回转中心不重合所引起的振动响应即旋转失衡是磨床主轴振动的重要因素。若磨床主轴部件总质量为M,不平衡质量为m,等效不平衡质点与回转中心的距离(偏心距)为e,则由此引起的稳态受迫振动的振幅为 (1)
可见在一定的转速和阻尼条件下,由于偏心所引起的主轴振幅与偏心质量的质径积me成正比。
砂轮的偏心质量可以用给定质径积的偏心质量来进行平衡补偿。若砂轮及给定质径积的补偿偏心质量(偏重齿圈)的轴向宽度b与其直径D之比b/D<1/5,则可以认为偏心质量和偏重齿圈的补偿质量形成的惯性力构成以转子回转轴为汇交点的平面汇交力系,如图2所示,其中Fm,F1,F2分别为砂轮偏心质量及补偿质量形成的惯性力。
由平面汇交力系的平衡条件可知,转子平衡时有,即 (2)
若e1=e2=eb,m1=m2=mb则F1=F2=Fba1=..More↓↓↓
⑸ 位置检测装置在数控机床控制中起什么作用
位置检来测装置在数控自机床控制中直接决定机床精度的好坏,主要由数控系统和伺服系统决定。
位置检测方式只测量位移增量,并用数字脉冲的个数来表示单位位移(即最小设定单位)的数量,每移动一个测量单位就发出一个测量信号。
其优点是检测装置比较简单,任何一个对中点都可以作为测量起点。但在此系统中,移距是靠对测量信号累积后读出的,一旦累计有误,此后的测量结果将全错。另外在发生故障时(如断电)不能再找到事故前的正确位置,事故排除后,必须将工作台移至起点重新计数才能找到事故前的正确位置。脉冲编码器,旋转变压器,感应同步器,光栅,磁栅,激光干涉仪等都是增量检测装置。
⑹ 位置检测装置的种类和它们分别安装在机床哪些部位
位置检测装置
一、位置检测装置的分类和要求
位置检测装置是闭环进给伺服系统的重要组成部分,其精度在很大程度上由位置检测装置的进度决定。现在,检测元件与系统的最高水平:被测部件的最高移动速度240m/min时,检测位移分辨率1um;24m/min时,分辨率0.1um;最高分辨率可达0.01um。
对位置检测装置的要求:
1) 受温度、湿度的影响小,工作可靠,能长期保持精度,抗干扰能力强;
2) 在机床执行部件移动范围内,能满足精度和速度要求;
3) 使用维护方便,适应机床工作环境。
4) 成本低。
(一)数字式和模拟式测量(所获得的信号不同)
1.数字式测量
将被测量以数字的方式表示。测量信号一般为电脉冲,可直接送到数控装置进行比较处理和显示。这样的检测装置有:光栅检测装置、脉冲编码器。装置比较简单,抗干扰能力强。
2.模拟式测量
将被测量用连续变量表示。如:电压的幅值变化、相位变化。对相位变化的量可直接送数控装置与移相的指令电压进行比较,对幅值变化的量,可先将其转换为数字脉冲信号,再送数控装置进行比较和显示。这类装置有:旋转变压器、感应同步器。
(二)增量式和绝对式测量(测量方式不同)
1.增量式测量
只测出位移的增量,并用数字脉冲的个数来表示单位位移的数量。
由于位移的距离是由增量值累积求得,所以,一旦某处测量有误,则其后所得的位移距离都是错误的。
由于不能指示绝对坐标位置,当因事故断电停机检查,执行部件的位置发生变化后,不能由检修后的位置直接回到停机时的原位,而要先回到加工程序的起始位置,并计算出起点到停机位置的距离,才能用位移指令,令执行部件移回停机时的位置,以便继续加工。光栅、脉冲编码器、旋转变压器、感应同步器、磁尺都是增量式检测装置。
2.绝对式测量
能测出被测部件在某一绝对坐标系中的绝对坐标值,并以二进制或二十进制数码信号表示。需要转换成脉冲数字信号才能送去比较和显示。有:绝对式脉冲编码盘、三速式绝对编码盘。结构复杂,分辨率与位移量都受限制。
此外,根据安装测量位置,有直接测量和间接测量。
⑺ 数控机床常用的位置检测装置有哪些类型有何特点
1)从检测信号的类型来分可分为数字式或模拟式。同一检测原件既可以做专成数字式,也可以做成模拟属式,主要取决于使用方式和测量线路。2)从测量方式可分为增量式与绝对式。增量式检测的是相对位移量,增量检测元件是反映相对机床固定参考点的增量值。增量式装置比较简单,应用较广。绝对式检测是位移的绝对位置,检测没有积累误差,一旦切断电源后位置信息也不丢失,但结构复杂。3)就检测元件本身来说,可分为旋转型和直线型。旋转型可以采用检测电动机的旋转角度来间接测量得工作台的移动量,使用方便可靠,测量精度略低些。直线型就是对机床工作台的直线移动采用的直线检测,直观地反映其位移量,所构成的位置检测系统是全闭环控制系统,其检测装置要与行程等长,常用于精度要求较高的中小型数控机床上。
⑻ 位置检测装置在数控机床控制中起什么作用
数控机床的加工精度主要与机械精度,数控系统和伺服系统有关,这几个环节的精度都必须达到要求。
分辨率是机床能识别的最小单位,直接决定机床精度的好坏。主要由数控系统和伺服系统决定。