 |
Разработка структурной схемы проектируемого устройства
|
|
Министерство образования Республики Беларусь
Учреждение образования «Гомельский государственный дорожно-строительный колледж имени Ленинского комсомола Белоруссии»
Специальность: 2400202
Группа: ЭВС-42
Пояснительная записка к дипломному проекту
НА ТЕМУ: «Измеритель напряжённости и градиента магнитного поля»
Разработал учащийся: В.Т. Тихоненко
Руководитель дипломного проекта: Д.С. Минин
Руководитель цикловой комиссии: А.В. Кривицкий
Руководитель экономической части: Л.П.Дворак
Гомель 2010
Содержание
Введение
1 Расчетно-проектировочный раздел
1.1 Назначение и область применения
1.2 Разработка структурной схемы
1.3 Разработка принципиальной схемы
1.3.1 Расчет узлов и блоков
1.3.2 Выбор элементной базы1
1.3.3 Описание принципа действия
1.3.4 Расчет потребляемой мощности
1.4 Разработка блока (системы) электропитания
2 Конструкторско-технологический раздел
2.1 Выбор и обоснование способа изготовления печатной платы
2.2 Компоновка устройства
2.3 Поиск и устранение неисправностей
3 Экономический раздел
4 Энерго- и материалосбережение
5 Охрана труда
6 Охрана окружающей среды
Заключение
Литература
Введение
Написание дипломного проекта и последующая его защита является заключительной стадией обучения в средних специальных учебных заведениях. Дипломный проект является обобщающей проверкой всех знаний накопленных за время учебы в техникуме. Он охватывает такие предметы как: экономика, схемотехника ЭВМ, экология, энергосбережение и некоторые другие предметы, характерные для отделения «Электронные вычислительные средства». Темой дипломного проекта является разработка, какого либо электронного устройства, в данном случае – измерителя напряжённости и градиента магнитного поля. Для разработки устройства требуются знания теории, подкрепленной практическим опытом. Разработка устройства включает в себя:
1. Выбор и обоснование элементной базы.
2. Разработка структурной схемы.
3. Разработка принципиальной схемы.
4. Расчет узлов и блоков.
5. Выбор ИМС и радиоэлектронных элементов.
6. Расчет потребляемой мощности.
7. Расчет быстродействия.
Для практического исполнения устройства требуются практические навыки, полученные при прохождении практик:
1. Электромонтажная.
2. Электроизмерительная.
3. Производственно-технологическая.
4. Преддипломная.
Навыки, полученные при прохождении электромонтажной практики (пайка, нанесение печатного монтажа на платы, травление плат) нужны для изготовления печатной платы устройства и припаивания микросхем и радиоэлементов к печатному монтажу.
Навыки, полученные при прохождении электроизмерительной практики нужны для поиска и устранения неисправностей в готовом устройстве.
Навыки, полученные при прохождении производственно-технологической практики, требуются для изготовления и проверки на работоспособность устройства, но с использованием знаний опытных инженеров-электроников, что позволяет сократить затрачиваемое время на изготовление устройства и поиск неисправностей в нем.
Преддипломная практика требуется в основном для сбора и подготовки материалов к дипломному проекту.
После написания и защиты дипломного проекта молодые специалисты могут приступать к трудовой деятельности.
1. Расчетно-проектировочный раздел
Назначение проектируемого устройства и выбор области его применения
Разрабатываемый мною прибор предназначен для оперативного измерения и контроля величины напряжённости постоянного магнитного поля, а также градиента магнитной индукции, с помощью двух магниторезистивных датчиков типа HMC1022.
Возможные области применения прибора:
1.Прямые измерения напряжённости и градиента магнитной индукции слабых постоянных магнитных полей (сравнимых с магнитным полем Земли).
2.Работа в качестве металлоискателя или металлодетектора при поиске и обнаружении достаточно крупных ферромагнитных объектов (трубопроводов, техники, свалок, кладов, оружия и т. п.).
3.Построение маршрутов прокладки трасс подземных и подводных трубопроводных коммуникаций, приблизительная оценка их состояния.
4.Измерение полей рассеяния постоянных магнитов и магнитных систем при их конструировании, обслуживании и ремонте.
5.Оценка качества размагничивания стальных изделий.
6.Оценка магнитной обстановки.
7.Составление магнитных карт местности и магнитных образов объектов (магнитная паспортизация).
8.Построение различных измерительных установок и комплексов.
Прибор имеет автономное питание - аккумуляторную батарею, подзарядка которой может осуществляться сетевым зарядным устройством , и ручку для переноски. Штанга с датчиками может крепиться к корпусу прибора в четырех различных положениях.
Разработка структурной схемы проектируемого устройства
В данном разделе нужно представить структурную схему (Приложение 1) разрабатываемого устройства измерения градиента и напряжённости магнитного поля.
Структурной называется схема, которая определяет основные функциональные части изделия и связи между ними. Структурная схема лишь в общих чертах раскрывает назначение устройства и его функциональных частей. Она определяет основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи, и служит лишь для общего ознакомления с изделием.
Составные части проектируемого устройства изображаются упрощенно в виде прямоугольников произвольной формы, т. е. с применением условно-графических обозначений. Внутри каждого прямоугольника, функционального узла устройства, указаны наименования.
Устройство измерения напряжённости и градиента магнитного поля можно разбить на следующие функциональные узлы:
-блок питания- подаёт напряжение номиналом +5В, +12 В, +2.5 В;
-аккумуляторная батарея- источник питания +12.6 В 7 А-час;
-блок управления- генерирует сигналы сброса/установки;
-левый и правый датчик- магниторезистивные преобразователи;
-вычитатели- сравнивают данные левого и правого датчиков, на выходе образуется напряжение пропорциональное градиенту магнитного поля;
-вольтметр- измерят напряжение на выходах датчиков и вычитателей, пропорциональное напряжённости и градиенту магнитного поля;
