КОМПЛЕКС ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ

Реферат
Введение 4
1 Измерение электрического сопротивления веществ и материалов в
широком диапазоне температур 6
1.1 Электрические и термоэлектрические свойства 6
1.1.1 Электрические свойства 6
1.1.2 Термоэлектрические свойства 11
1.2 Комплекс для измерения электрического сопротивления 12
2 Разработка модуля измерения температуры и электрического
сопротивления 14
2.1 Разработка аппаратного обеспечения 16
2.1.1 Структурная схема 17
2.1.2 Функциональная схема 18
2.1.3. Выбор компонентов и интерфейсов 18
2.1.4 Принципиальная электрическая схема 29
2.1.5 Документация для изготовления печатной платы 32
2.3 Разработка программного обеспечения 35
2.3.1 Используемые инструменты разработки 36
2.4 Разработка методического обеспечения 38
2.5.1 Средства наглядности 40
2.5.2 Методические указания 41
2.5.3 Листы рабочей тетради 46
Заключение 48
Список использованных источников 49
Приложение А. Лист задания 52
Приложение Б. Перечень элементов 54
Приложение В. Исходный код библиотеки управления SPI 56
Приложение Г. Исходный код библиотеки управления АЦП AD7739 58
Купить

Слово «теплофизика» часто расшифровывают как «область физики, ис­следующая и изучающая тепловые процессы». К тепловым процессам можно отнести горение топлива, нагрев/охлаждение теплоносителя и рабочих по­верхностей, кипение/конденсацию и излучение световой энергии нагретым телом.
Эти процессы являются базовыми в производственных циклах ТЭС, АЭС, ТЭЦ. Знание их помогает повысить эффективность и производитель­ность энергетического оборудования, автоматизировать и контролировать производственный цикл, предсказывать развитие экстремальных ситуаций, разрабатывать новые изоляционные и теплопередающие материалы и тепло­носители с заранее заданными свойствами. Однако, знание особенностей протекания тепловых процессов необходимо и для задач самолето- и ракето­строения, космической техники и автоматики. Например, задача движения спутника в плотных слоях атмосферы или задача эффективного охлаждения быстродействующего процессора.
В «Российском государственном профессионально-педагогическом университете» на базе экспериментальных установок кафедры физико­математических дисциплин существует «Межотраслевой центр высокотем­пературных теплофизических исследований конденсированных материалов» (далее по тексту Центр). Целью деятельности Центра является проведение исследований тепловых свойств веществ и материалов в диапазоне средних и высоких температур, а также разработка новых измерительных средств и мо­дернизация имеющихся с целью расширения рабочего диапазона температур и повышения точности измерения. Одним из новых и перспективных направ­лений исследований для Центра является определение удельного электриче­ского сопротивления веществ и материалов в широком диапазоне темпера­тур.
При проведении исследований электрических свойств веществ и мате­риалов при высоких температурах требуется производить мониторинг пока­заний, их запись, а также управление экспериментальным оборудованием. Учитывая человеческий фактор, выполнять данные операции вручную удает­ся с ошибками и большими временными затратами, что сказывается на точ­ности измерений и скорости выполнения эксперимента. Логичным решением данной проблемы является частичная или полная автоматизация процесса проведения экспериментов.
Для измерения электрического сопротивления требуется устройство, способное измерять напряжения в диапазоне ±2 В, обладающее достаточной точностью (не менее 0,01 мВ) для измерения температуры с помощью термо­пар, стандартизированными интерфейсами для подключения к другим устройствам и возможностью автоматизации измерений с применением ПК, т.е. наличие соответствующего интерфейса (RS-232, USB) и программного обеспечения.
Объектом данной выпускной квалификационной работы является элек­трическое сопротивление.
Предметом работы является измерение электрического сопротивления.
Целью работы является разработка модуля измерения электрического сопротивления в широком диапазоне температур.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи:
• проанализировать литературу о измеряемых параметрах;
• разработать устройство измерения электрического сопротивления в широком диапазоне температур;
• разработать методические указания по проведению измерений с помощью разработанного устройства.
Выпускная квалификационная работа состоит из трех частей.
В первой части проанализированы источники информации и рассмот­рены основные теоретические аспекты измерений электросопротивления.
Во второй части спроектировано устройство для измерения электриче­ского сопротивления в широком диапазоне температур.
В третьей части разработано методическое обеспечение для освоения техникой измерений с использованием спроектированного устройства.
Купить