【正文】 任務書 （一）畢業(yè)設計（論文）的內容 認真學習模擬電子電路、數字電子電路原理，傳感器原理及應用，了解金剛石壓力機工作原理，運用所學知識設計一臺測控儀，對金剛石壓力機的壓力進行檢測和控制。 根據設計要求，擬訂控制方案，確定元器件型號、參數。 具體電路部分如下： 當前壓力值的采集。根據前面各章內容可知，對于同種被測物理量，可以用各種不同的傳感器測量，為了選擇適合于測定目的的傳感器，有必要討論傳感器的正確選擇，并定出幾條選用 傳感器的原則。而對化學分析等時間比較短的測量過程，則需要考慮靈敏度和動態(tài)特性均好的傳感器。 二、與傳感器有關的技術指標 (1)精度 。 三、與使用環(huán)境條件有關的因素 (1)安裝現場條件及情況 。 以上是有關選擇傳感器時主要考慮的因素。應變式電阻傳感器是目前用于測量力、力矩、壓力、加速度、重量等參數最廣泛的傳感器之一。 滯后 重復性 % 177。有的傳 感器更小，其輸出阻抗只有幾歐。在實際使用中，傳感器的輸出、輸人特性曲線是多種多樣的，對其線性處理的方法很多，歸納起來不外乎兩大類 :硬件法和軟件法。而且不同的電阻的效果也不相同。如果電源有干擾存在，其干擾電壓必然施加在所有電路上，因此，供電電源與使用電路間必須采用去 耦 電路，使干擾電壓信號消除或減弱。 (2)模擬電路與數字邏輯電路應盡可能分開，且兩者不共地線。 (8)當線條需要轉彎時，或用圓弧連接，或向兩個方向各轉 45176。放大電路我們應用經典傳感器放大電路。圖示是最常用的 14腳雙列直插式封裝的引腳排列圖。1V～177。 、選擇繼電器 輸出后置電路要求采用繼電器輸出， 繼電器是具有隔離功能的自動開關元件，廣泛應用于遙控、遙測、通訊、自動控制、機電一體化及電力電子設備中，是最重要的控制元件之一。這里特別說明電壓、電流繼電器的選用。 （四）根據負載情況選擇繼電 器觸點的種類和容量 國內外長期實踐證明，約 70%的故障發(fā)生在觸點上，這足見正確選擇和使用繼電器觸點非常重要。當負載性質改變時，其觸點負載能力將發(fā)生變用，用戶 可參照下表變換觸點負載電流。 XXX 大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 16 頁 共 44 頁 我在做電路板時由于此板只做演示，在此選用了方便常用的 HRS1HS 12VDC 形繼電器。 P3 口為控制值設定端接電位器。 C～ 125176。 管腳圖 XXX 大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 19 頁 共 44 頁 引出端符號 : A、 B、 C、 D 譯碼地址輸入端 (低電平有效 ) G G2 選通端 (低電平有效 ) 0— 15 輸出端 (低電平有效 ) 功能表： 說明 :H 一高電平 L— 低電平 X— 任意 *— 其他輸出端為高電平 極限值 電源電壓 － 7V XXX 大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 20 頁 共 44 頁 輸入電壓 － 工作環(huán)境溫度 74154 0～ .70176。此時，若 U/ D 為高電平，在 CP 時鐘上升沿計數器加 1計數 。 C 極限值 電源電壓 － ～ 18V 輸入電壓 － ～ VDD+ 輸入電流 177。 C～ 125176。既Q Q3 為高電平， Q0、 Q1 為低電平時， 4011 輸出使 4510 復位。他們都具有體積小，功耗底，響應速度快，易于匹配，可靠性高和壽命長等優(yōu)點。內部電路由恒流源、基準電壓源、取樣電阻、比較放大、調整管、保護電路、溫度補償電路等組成。） 系列為 3 端穩(wěn)壓電路， TO220 封裝，有不同的固定輸出電壓，應用范圍廣。 一般用以下公式計算電容值： 濾波電容： RC≥ (35)T/2 RC—— 負載 T—— 頻率 經實驗發(fā)現，當電容量達到一定值后，即使再加大電容量對提高濾波效果也無明顯作用，應當根據負載電阻和輸出電流的大小來選擇最佳的電容量。穩(wěn)壓電路兩端壓差一般只要大于 1V就能滿足要求。以正常電壓 220V工作時，變壓器輸出交流 。 P2為通道選擇指示接口，接發(fā)光二極管指示通路； P3為功能設定接口，接變位器，設定不同控制值； P4為顯示器接口，接數碼顯示器； Q2為傳感器接口，接傳感器信號線； Q3為電源接口，接經變壓之后的交流電源。 、電路板設計的一般原則 、電路板 的選用 電路板一般用覆銅層壓板制成，板材選用時要綜合考慮電氣性能、可靠性、加工工藝要求和經濟指標等方面。常見電路板厚度有.、 1 mm、 、 2mm 等。進行手工布局調整時，一般遵循如下原則 : (1)特殊元器件的布局。 發(fā)熱與熱敏元件 :注意發(fā)熱元器件應該遠離熱敏元器件。以每個功能電路為核心，圍繞該核心電路進行布局，元件安排應均勻、整齊、緊湊，原則上應減少和縮短各個元器件之間的引線和連接。再放置特殊元器件和大元器件，如發(fā)熱元件、變壓器、集成電路等。當雙面板布線時，兩面的導線應該相互垂直、斜交或彎曲走線，避免相互平行，以減小寄生耦合。銅膜線距板邊緣最小 lmm。公共地線應該盡可能放在電路板的邊緣，在電路板上盡可能多地保留銅箔做地線，這樣可以使屏蔽能力增強。通常以金屬引腳直徑加上 作為焊盤的內孔直徑 。 布線我選擇 50mil電源線和 30mil 連接線，其他按以上原則布置。在布線密度低的情況下，間距應該盡可能大。一般單面板厚 ，雙面板厚。銅膜線盡可能短，特別是時鐘線、低電平信號線及高頻回路布線要更短。 (4)元器件放置的順序。 如果沒有特殊要求，應盡可能按照原理圖的元件安排對元件進行布局，信號由左端輸入、右端輸出，由上端輸入、下端輸出。帶有高電壓的器件，應盡量布置在調試手不易觸及的位置。 由于此次是演示性板，按所需選擇尺寸。在要求阻燃的電子設備上，需要使用 浸入了阻燃樹脂的層壓板。 電路板設計實際是將電路原理圖變成一個具體產品的過程，產品設計的合理性與產品生產及產品質量密切相關。此電路板各器件功率都很小，估算不超過 4瓦，加之自身所耗，在此選擇功率為 8W小功率變壓器。 對于＋ 5V直流電源，變壓器輸出不能小于 6V，即電源電壓為交流 160V時，變壓器輸出交流 6V。整流全橋橋堆都取電流為 3A的 KPB306。 穩(wěn)壓電路兩端于 7905一樣需要有濾波電容。 （ 79179。電路如下： 三端固定輸出集成穩(wěn)壓器，是一種串聯調整式穩(wěn)壓器。但由于體積大、價格貴，所以只適用于大型系統(tǒng)。 C 邏輯符號 引出端排列 (俯視 ) 邏輯圖 邏輯表達式 Y= BA? 在設計中要求要求 10 路輸出和一路補壓自動跟蹤功能，在調試中我們還需一路顯示調試路，所以在循環(huán)中需設計 12 路。 CC4011 提供了 14 引線多層陶瓷、 X 列直插 (D)、熔封陶瓷、 X 列直插 ( )X 列直插 P)和陶瓷）、一狀載體 (C) 4 種封裝形式。 C E 類 － 40176。 CR 為高電平時，計數器清零。 C 引出端符號 : A0～ A3 地址端 C 控制 端 Ｉ 0/O0～ I15/O15 輸入 /輸出通道 O/I 公共輸出 /輸入端 VDD 正電源 Vss 地 引出端排列 (俯視 ): XXX 大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 18 頁 共 44 頁 邏輯表達式： 74154 參數及結構如下： 74154 為 4 線 — 12 線譯碼器，其主要電特性的典型值如下： 當選通端（ G l 、 G2）均為低電平時，可將地址端（ ABCD）的二進制編碼在一個對應的輸出端，以低電平譯出。 CC4067 提供了 24 引線多層陶瓷雙列自插 (D}、熔封陶瓷雙列自插 (W、塑料雙列自插 (P)和陶瓷少丫狀載體 (C) 4 種封裝形式。 該測控儀需數字顯示，因此我選用了簡單的三位半數碼顯示，而數碼顯示只用于顯示壓力值，因此在通路選擇時還需通路指示，設計中需要有指示部分的電路。 根據以上選用原則在此應選用直流電磁封裝式就可滿足要求。由于一般繼電器不具備低電平切換能力，用于切換 50mV、50μ A 以下負荷的繼電器訂貨，用戶需注明，必要時應請繼電器生產廠協助選型。當然，并非工作值加得愈高愈好，超過額定工作值太高會增加銜鐵的沖擊磨損，增加觸點回跳次數，縮短電氣壽命，一般，工作值為吸合值的 倍，工作值的誤差一般為177。那些用固態(tài)器件或電路提供激勵及對尖峰信號比較敏感地地方，也要選擇有瞬態(tài)抑制電路的產品。 4N33 結構如圖所示： XXX 大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 14 頁 共 44 頁 任務書要求 10 路壓力設定輸出， 7 路上限輸出， 3 路上限輸出。以此起到自動控制。 R10 R105 為限流電阻，起限流作用。該電路相對簡單，放大倍數好。當頻率在 1～ 10 MHz 時，如果地線長度小于λ / 20，則可采用單點接地，否則應采用多點接地 。 印刷電路板的正確布局是去干擾的一種有效方法 在正確選擇了元器件，采用了抗干擾若干措施之后，在制作印刷電路板時，確當地設計線路板也很重要。因此，應該盡量采用閉環(huán)型的電感器。 從元器件方面來采取措施 由元器件引起的干擾通常是由制造元器件的材料、結構、工藝和自熱程度決定的。 傳感器非線性處理方法 無論設計、制造或使用儀表時，都希望輸出量和輸人量之間具有線性關系，但是對于傳感器來說，其輸出量與被測量之間的關系大多數是非線性的。 3 絕緣電阻 MΩ ≥ 5000 拱橋電壓 V 10(DC/AC)MAX:15(DC/AC) 溫度補償范圍 ℃ － 10～ ＋ 50 允許溫度范圍 ℃ － 20～ ＋ 60 允許過負荷 % 120 (2)正確使用傳感器的技術 傳感器的匹配技術 XXX 大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙