📄Работа №155690
Тема: КОМПЛЕКС ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ВЕЩЕСТВ И МАТЕРИАЛОВ
Характеристики работы
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Электроэнергетика
Объем:
65 листов
Год:
2016
Просмотров:
56
4800
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
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
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
📖 Аннотация
Работа посвящена разработке автоматизированного комплекса для измерения удельного электрического сопротивления и температуры материалов в широком диапазоне условий. Актуальность исследования обусловлена потребностями Межотраслевого центра высокотемпературных теплофизических исследований в модернизации измерительной базы для изучения теплофизических свойств новых материалов, применяемых в энергетике, авиа- и ракетостроении, где ручные измерения сопряжены со значительными погрешностями и временными затратами. Методология включала проектирование аппаратной части в среде CircuitMaker с разработкой принципиальной схемы и чертежей печатной платы, а также создание программного обеспечения для микроконтроллера ATmega32U4 в IDE Atmel Studio. В результате был создан и внедрен в практику Центра измерительный прибор с необходимыми метрологическими характеристиками, включая точность измерения напряжения не менее 0,01 мВ. Практическая значимость работы подтверждена актом внедрения; разработанное устройство и сопутствующее методическое обеспечение лабораторной работы предназначены для использования научным персоналом Центра и в учебном процессе для развития компетенций студентов. Теоретической основой послужили работы по физике свойств материалов, в частности, учебное пособие Ивлиева А.Д. и учебно-методический материал Сулейманова Е.В. Таким образом, реализованный комплекс позволяет повысить точность и эффективность экспериментов по определению электропроводящих свойств материалов при высоких температурах.
📖 Введение
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.
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.
✅ Заключение
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы была достигнута основная цель - создано устройство для измерения электрического сопротивления и температуры.
Устройство внедрено в «Межотраслевом центре высокотемпературных теплофизических исследований конденсированных материалов» РГ1111У, имеются акты внедрения.
Этап разработки устройства осуществлялся с использованием программного пакета CircuitMaker. В рамках этого пакета в соответствии с ЕСКД были созданы:
• принципиальная электрическая схема;
• перечень элементов;
• чертёж печатной платы;
• сборочный чертёж.
Отладка программного обеспечения однокристальной микро-ЭВМ осуществлялась в IDE Atmel Studio c использованием свободного программного обеспечения - GCC, AvrDUDE.
Было разработано методическое обеспечение лабораторной работы «проведение испытаний по определению удельного электрического сопротивления металлических образцов». Методическое обеспечение позволяет не только развивать компетенции у обучающихся, но также может использоваться научным персоналом, работающим с данным устройством.
Разработанное устройство и программное обеспечение в дальнейшем может быть усовершенствованы на основании имеющейся документации.
Устройство внедрено в «Межотраслевом центре высокотемпературных теплофизических исследований конденсированных материалов» РГ1111У, имеются акты внедрения.
Этап разработки устройства осуществлялся с использованием программного пакета CircuitMaker. В рамках этого пакета в соответствии с ЕСКД были созданы:
• принципиальная электрическая схема;
• перечень элементов;
• чертёж печатной платы;
• сборочный чертёж.
Отладка программного обеспечения однокристальной микро-ЭВМ осуществлялась в IDE Atmel Studio c использованием свободного программного обеспечения - GCC, AvrDUDE.
Было разработано методическое обеспечение лабораторной работы «проведение испытаний по определению удельного электрического сопротивления металлических образцов». Методическое обеспечение позволяет не только развивать компетенции у обучающихся, но также может использоваться научным персоналом, работающим с данным устройством.
Разработанное устройство и программное обеспечение в дальнейшем может быть усовершенствованы на основании имеющейся документации.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.