 |
Задание на контрольную работу
|
|
|
|
Элементы и функциональные устройства судовой автоматики
Программа, методические указания к изучению дисциплины и задания на контрольную работу для студентов заочной формы обучения специальности 180407 «Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики»
Калининград 2016
содержание
| 1. | Общие сведения о дисциплине................................ | |
| 2. | Структура и содержание дисциплины........................... | |
| 3. | Литература для изучения дисциплины.......................... | |
| 4. | Задание на контрольную работу............................... | |
| 5. | Указания к оформлению контрольной работы.................... |
Общие сведения о дисциплине
1.1 Цели и задачи дисциплины
Целью изучения дисциплины «Элементы и функциональные устройства судовой автоматики» является формирование знаний, умений и навыков, необходимых для эксплуатации современных систем управления, измерения и контроля судового оборудования.
Задачи дисциплины:
- формирование навыков представления системы управления в виде совокупности динамических звеньев;
- изучение разновидностей звеньев, их характеристик и методов анализа;
- изучение первичных измерительных преобразователей, применяемых в промышленных системах управления;
- изучение датчиков судовых автоматизированных систем;
- изучение методов построения и особенностей схемотехнической реализации электронных вторичных измерительных преобразователей.
1.2 Место дисциплины в структуре образовательной программы
Дисциплина «Элементы и функциональные устройства судовой автоматики» входит в состав базовой (общепрофессиональной) части профессионального цикла основной образовательной программы. При изучении дисциплины используются знания и навыки, полученные при освоении дисциплин «Математика», «Физика», «Теоретические основы электротехники», «Теория автоматического управления» и «Судовая электроника».
|
|
|
Освоение дисциплины «Элементы и функциональные устройства судовой автоматики» является необходимым этапом для перехода к изучению систем управления. Студенту необходимо не только знать принципы работы, характеристики и методы анализа типовых устройств, но и ориентироваться в номенклатуре изделий, выпускаемых промышленностью для комплектации систем управления. Знания, умения и навыки, полученные по программе дисциплины, используются и углубляются при изучении последующих дисциплин: «Основы технической эксплуатации судового электрооборудования и средств автоматики», «Системы управления судовыми энергетическими процессами», «Судовые электроприводы», а также при выполнении выпускной квалификационной работы.
2 Структура и содержание дисциплины
2.1. Структура дисциплины
Дисциплина «Элементы и функциональные устройства судовой автоматики» изучается в шестом и седьмом семестрах. Ее общая трудоемкость составляет 144 академических часа, в т. ч. аудиторные занятия (АЗ) – 22 часа, самостоятельная работа студента – 122 часа. Итоговая аттестация по дисциплине проводится в форме экзамена. Сведения о видах занятий и их трудоемкости приведены в нижерасположенной таблице.
| Семестр | Трудоемкость учебной работы по ее видам (час.) | |||
| Лекции | Лабораторные занятия | Самостоятельная работа студента | Всего | |
| Всего |
2.2. Программа дисциплины
Пункты программы являются также и экзаменационными вопросами.
Раздел 1. Общие понятия и характеристики элементов
Понятие элемента автоматической системы. Типовые функции элементов.
|
|
|
Статические характеристики элементов, их разновидности, параметры.
Динамические характеристики и параметры элементов автоматики.
Типовые динамические звенья.
Раздел 2. Первичные измерительные преобразователи
Потенциометрические преобразователи.
Тензорезисторные преобразователи.
Термопреобразователи сопротивления.
Термоэлектрические преобразователи.
Индуктивные преобразователи перемещения.
Трансформаторные преобразователи перемещения.
Магнитоупругие преобразователи.
Пьезоэлектрические преобразователи.
Емкостные преобразователи.
Тахогенераторы постоянного тока.
Асинхронные тахогенераторы.
Импульсные преобразователи частоты вращения.
Вихретоковые преобразователи.
Измерительные трансформаторы напряжения.
Измерительные преобразователи тока.
Преобразователи Холла.
Раздел 3. Датчики
Датчики крутящего момента.
Датчики уровня.
Сельсины.
Вращающиеся трансформаторы.
Датчики давления.
Датчики расхода.
Раздел 4. Электронные преобразователи сигналов
Максимальные и минимальные селекторы.
Устройства контроля наличия, асимметрии и чередования фаз.
Преобразователи активной мощности.
Преобразователи частоты, периода и фазы синусоидальных и импульсных сигналов.
Преобразователи сопротивления в напряжение.
Преобразователи сигнала термопары.
Литература для изучения дисциплины
1. Жадобин Н.Е., Крылов А.П., Малышев В.А. Элементы и функциональные устройства судовой автоматики: Учебник. – 2-е изд., перераб. и доп. – СПб.: Элмор, 1998. – 440 с.
2. Функциональныеустройства судовых автоматизированных систем: Учебник / Б. В. Бруслиновский, М. Н. Катханов и др. – Л.: Судостроение, 1991. – 336 с.
3. Датчики: Справочное пособие / Под общ. ред. В.М. Шарапова, Е.С. Полищука. – М.: Техносфера, 2012. – 624 с.
4. Жадобин Н.Е., Крылов А.П. Элементы судовой автоматики. Учебное пособие (издательский проект "Академия"; серия "Библиотека судового механика"). – СПб.: Элмор, 2002. – 128 с.
Задание на контрольную работу
Контрольная работа состоит из двух заданий.
Первое задани е выполняется на тему «Первичные измерительные преобразователи и датчики». Форма представления результата – реферат. Для заданной разновидности устройств автоматики необходимо выполнить следующее.
|
|
|
1. Описать принцип действия устройств подобного рода, дать необходимые расчетные соотношения.
2. Провести сравнительный анализ различных возможных принципов построения, определить достоинства и недостатки различных вариантов, их области применения.
3. Собрать и обобщить информацию об изделиях, выпускаемых отечественной и зарубежной промышленностью. Преимущественное внимание следует уделить изделиям, применяемым на судах.
4. Определить современные тенденции в развитии данного вида техники.
Второе задание заключается в описании электронного функционального преобразователя сигналов. Следует описать возможные варианты выполнения заданного преобразования с использованием различных принципов и различной элементной базы, раскрыть происходящие в устройстве процессы, дать основные расчетные соотношения, привести примеры схемотехнической реализации.
Конкретные задания по вариантам приведены в таблицах 1 и 2, распределение студентов по вариантам – в таблице 3.
Таблица 1 – Варианты к заданию 1
| Вариант | Задание |
| Потенциометрические преобразователи. | |
| Тензорезисторные преобразователи. | |
| Термопреобразователи сопротивления. | |
| Термоэлектрические преобразователи. | |
| Преобразователи перемещения | |
| Устройства для измерения тока без разрыва цепи | |
| Магнитоупругие преобразователи | |
| Пьезоэлектрические преобразователи | |
| Емкостные преобразователи | |
| Тахогенераторы постоянного тока | |
| Датчики приближения | |
| Асинхронные тахогенераторы | |
| Импульсные преобразователи частоты вращения | |
| Вихретоковые преобразователи | |
| Измерительные трансформаторы напряжения | |
| Измерительные преобразователи тока | |
| Преобразователи Холла | |
| Датчики крутящего момента | |
| Датчики уровня | |
| Датчики угла поворота | |
| Датчики давления | |
| Датчики расхода |
Таблица 2 – Варианты к заданию 2
|
|
|
| Вариант | Задание |
| Электронные преобразователи для измерения температуры с помощью термопары | |
| Преобразователи частоты напряжения сети на основе фильтра | |
| Измерители фазового рассогласования на основе биений | |
| Преобразователи напряжения в частоту | |
| Максимальный селектор (выходной сигнал постоянного тока пропорционален амплитуде большего из входных синусоидальных сигналов) | |
| Преобразователи индуктивности в напряжение постоянного тока | |
| Преобразователи емкости в напряжение постоянного тока | |
| Преобразователи частоты в напряжение | |
| Устройство для измерения активной мощности переменного тока. | |
| Преобразователи периода импульсных сигналов в напряжение | |
| Устройство контроля правильности чередования фаз | |
| Устройство контроля несимметрии трехфазной сети | |
| Преобразование напряжения в длительность импульсов | |
| Преобразование длительности импульсов в напряжение | |
| Электронное устройство защиты от перегрузок с обратно-пропорциональной зависимостью времени срабатывания от тока перегрузки | |
| Электронные реле времени | |
| Устройство для измерения сдвига фаз двух импульсных периодических сигналов | |
| Минимальный селектор (выходной сигнал постоянного тока пропорционален амплитуде меньшего из входных синусоидальных сигналов) | |
| Устройство для измерения сдвига фаз двух синусоидальных сигналов | |
| Преобразователи сопротивления в напряжение | |
| Электронные преобразователи для измерения температуры с помощью термометров сопротивления | |
| Устройства для измерения реактивной мощности переменного тока |
Таблица 3 – Распределение вариантов
| Вариант | Студент |
| Баразгов Тимур Сергеевич | |
| Богуш Максим Викторович | |
| Гапеев Алексей Васильевич | |
| Горбачев Михаил Александрович | |
| Горностаев Кирилл Александрович | |
| Григорович Владислав Александрович | |
| Гудовщиков Вадим Юрьевич | |
| Дрожжин Александр Александрович | |
| Меньшиков Сергей Николаевич | |
| Разуменко Игорь Александрович | |
| Сапроненко Максим Альбертович | |
| Стуков Михаил Николаевич | |
| Сучков Дмитрий Леонидович | |
| Финогенов Игорь Владимирович | |
| Хрюкин Кирилл Владимирович |
|
|
|
