传感器课程设计实习报告Word文件下载.docx
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●实验内容:
利用ProtelDXP设计“实验二”的电路原理图与PCB电路板;
●实验步骤:
1、掌握ProtelDXP2004软件工作原理;
2、了解PCB电路板设计的基本原则、电路板布线原则。
3、进行上述电路及补充电路原理图设计;
4、理解并进行元器件封装设计;
5、理解并生成网络表;
6、将网络表导入PCB文件中,最终形成PCB文件。
7、焊接电路板
●第二阶段原理图与PCB
图1:
第二阶段电路板原理图
图2:
第二阶段电路板PCB图
●电路板原理图及PCB:
图3:
第三阶段电路板原理图
实验刚开始时先创建XTR106元件模型,封装后,再导入原理图中,如下图所示:
图4:
第三阶段XTR106元件
第三阶段电路板PCB图:
变送器电路实验
一、实验仪器和设备:
DT9208万用表一只
+5/24V直流电源一台
万能电路板一块
镊子一只
导线若干
XTR106等芯片常用电子元器件若干。
二、实验步骤
1、两线制变送器的工作原理,理解两线制变送器电路设计的原则。
2、了解电阻式传感器原理、测量转换线路。
3、学习XTR106芯片资料,掌握其工作基本原理。
4、分析图1电路的工作原理。
图6:
XTR外部电路连接示意图
5、利用万能电路板搭建上述电路,要求分部分搭建,分成电阻桥路部分、差动放大部分、XTR本体部分,要求对前两部分电路线进行测试,确认符合相关要求时方可接入第三部分电路。
6、上述电路没有考虑零点、量程调整电路,请结合上述电路设计零点、量程调整电路,并实现该功能。
7、进行变送器性能测试。
进行负载实验,给出负载范围,思考远距离信号传输中应注意的问题。
8、考虑如何实现Pt100热电阻温度变送器的功能,包括非线性补偿问题该如何处理,并实现非线性补偿,测试补偿前后的变送器特性,要求的量程范围0-200度。
三、实验内容
如原理图,用滑动变阻器代替pt100,通过构造一个带有调零平衡的电桥,若改变滑动变阻器Rw4阻值,使桥路输出发生变化,通过运放放大,再经过芯片XTR106的调整,从而实现Rw4阻值从100欧到200欧变化,输出电流线性的从4mA到20mA变化,从而实现变送器的功能。
原始数据记录:
滑变Rw3(Ω)
100
110
120
130
140
150
160
170
180
190
200
输出电流(mA)
4.0
5.5
7.2
9.0
10.8
12.2
14.1
15.6
17.2
18.6
19.8
由图可看出,输出电流与阻值成线性变化,基本符合实验要求的变送器要求的性能。
实验总结
通过本次长达半个月的课程设计,最大的收获就是加深了传感器与变送器工作原理,掌握了DXP软件的使用,通过焊电路板加强了动手与合作能力,让我们对本专业相关知识综合运用。
通过学习而知,PCB被广泛应用在电路的设计中,是工业电路实现的主要手段。
因此,熟练应用DXP设计PCB是必要的。
要设计PCB版第一步是设计原理图,在原理图中要注意许多的细节,特别是芯片的封装,如果芯片封装不对意味着芯片不能插进插排中,那么PCB就不能使用了。
这些细节关系到芯片的实际应用。
当绘制PCB板时要注意原件的安放和导线的连接,尽量让排版整齐美观,导线转折是尽量画成45度角折线,避免直角这样有利于防止射频反弹。
另外,通过本次课程设计,加深了对变送器的认识,也了解了如XTR106芯片、OPA2277、OPA07等芯片的功能。
通过对华东变阻器的调节,从而实现pt100的随温度变化而阻值变化的功能。
在电路布局时,我们组本着尽量紧凑、少用导线、少用打孔、导线不能拐直角等原则,下了很大的功夫。
在用PCB软件布线时,由于原理图中个别器件的封装与所发器件管脚分配不一致,例如三极管的封装与我们的原理图中的管脚分配不同,从而在后来的电路调试中给我们带来了麻烦;
还有就是滑变Rw系列封装为边沿管脚为滑变部分,而所发器件为中间管脚为滑变部分,所以焊电路板时需特别注意,我们就是刚开始没有注意这个问题,导致滑动变阻器焊错,从而导致我们的电路调节工作中出现了重大麻烦,一直反战到晚上将近十点,才顺利结束。
总之,通过这次长达15天的综合课程设计实习,我们既加深了传感器与变送器工作原理,又通过焊电路板加强了动手与合作能力,让我们对本专业相关知识综合运用,会对以后的学习工作起到不小的促进作用;
还学到了芯片的使用与工作原理,会对以后的学习工作起到不小的促进作用,是一次丰富的学习体验。
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- 传感器 课程设计 实习 报告