Министерство  образования и науки РФ 

Казанский Государственный  Технический Университет

им. А.Н. Туполева 
 

    факультет АЭП 
 

кафедра Приборов и информационно-измерительных  систем 
 
 

    Расчетно-пояснительная  записка

    к курсовой работе по дисциплине:

    «Электроника и микропроцессорная техника» 

    на  тему:

    «Электронный блок датчика расхода газа автомобиля» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

        Выполнил студент  гр.3415

        __________Ханнанов Н. Н.

Проверил проф. каф. ПИИС

        ___________Порунов А.А. 
 
 

    Казань 2009

 

Казанский государственный  технический университет им. А.Н. Туполева

Кафедра приборов и информационно-измерительных  систем

                                                                                   Утверждаю

                                                                                   Зав.кафедрой ПИИС

                                                                                   ______________Солдаткин В.М.                             

                                                                                  "____"__________2009г.

Задание на курсовую работу

Дисциплина    Электроника и микропроцессорная техника               

Студент    Ханнанов Н.                                                                                   Группа     3415                                   

Тема     Электронный блок датчика расхода газа автомобиля  

1.Технические  условия 

  1.Назначение: Электронный блок датчика расхода газа (ДРГ) служит для получе-

     ния выходного электрического  сигнала, пропорционального величине  расхода

     газообразного топлива автомобильного  двигателя.

  2. Параметры выходного сигнала   ДРГ

     - вид сигнала электроизмерительной  схемы (ЭИС) датчика.…………………аналоговый

     - максимальное значение выходного  сигнала  ДРГ….……………………….….....0 – 10В 

     - максимальное значение выходного сигнала  ЭИС ДРГ……….………….….. 0 – 0,100В

     - рабочая полоса частот выходного  сигнала ЭИС ДРГ …....................................0,01...1 Гц

  3.Диапазон измерения ДРГ ……................................................................................1,0…20л/ч

  4.Параметры помехи:

       –  частотный спектр................................................................................................10...100 Гц

       –   уровень помехи...................................................................................................... 10,0 мВ

   5.  Электропитание:

        - напряжение питания ………………………………………………………...±15В ±10%

        - потребляемая мощность, не более………………………………………………….....1Вт 

   6.Габаритно-массовые характеристики платы ЭИС датчика                     

   - габариты ………………………………………………………..…...ВхНхL= 40х10х30мм

        - масса ………………………………………………………….…..…….………….150±5г

    7.Условия эксплуатации        

      - рабочий диапазон температур……………………………………….…….....± 30 ±10°С

             - рабочий диапазон давлений окружающей  среды………………….…......101, 3± 4кПа.

             - относительная влажность (максимальная)…………….……….…  80 % при t = 20° С

                                           

2.Объем  работы 

   1.Патентно-реферативная проработка темы курсовой работы и сравнительный анализ

     вариантов схемотехнических решений  электронного блока (ЭБ).

   2.Выбор и обоснование функциональной  электрической схемы ЭБ и определение

   требований к основным его  функциональным элементам.

   3.Разработка и расчет принципиальной  электрической схемы ЭБ.

    4.Разработать вариант компоновки  и чертеж печатной платы ЭБ.

        5.Разработать методику настройки  ЭБ.

   6. Оформить чертеж(эскиз) принципиальной  электрической схемы и печатной платы.

   ЭБ с перечнем элементов и  спецификацией.  
 
 

3. Календарный план 

 

Задание к исполнению принял ______________________________________________________

                                                                                                                                                              (подпись студента)

Дата выдачи проекта  4 сентября 2009г   Срок окончания 22 декабря 2008г

 Студент________________ допущен к защите курсовой  работы

Руководитель  курсовой работы______________________________________ Порунов А.А __________

                                                                                            (подпись)                                   (фамилия и инициалы)

9. Курсовой проект  защищен с оценкой_____________

«_____ »_______________20__ г.

                                                 Члены комиссии:_______________________(_________________)

                                                                              _______________________(_________________)

                                                           _______________________(_________________) 

 

Содержание

1. ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................5

2. АНАЛИЗ  ЗАДАЧИ ИЗМЕРЕНИЯ...............................................................7

3. ОБЗОР  МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ  РАСХОДА.....................12

4. РАСЧЕТ ИОБОСНОВАНИЕ ВСЕХ ЭЛЕМЕНТОВ РАЗРАБАТЫВАЕМОГО ЭЛЕКТРОННОГО УСТРОЙСТВА......................18

ВЫВОДЫ........................................................................................................23

ЗАКЛЮЧЕНИЕ...............................................................................................24

СПИСОК  ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.........................................25

 

1. ВВЕДЕНИЕ

      Значение  счетчиков и, особенно расходомеров жидкости, газа, пара очень велико. Расходомеры  необходимы, прежде всего, для управления производством и контроля за расходом жидких, газообразных веществ. Без них нельзя обеспечить оптимальный режим технологических процессов в энергетике, металлургии, в химической, нефтяной, целлюлозно-бумажной и многих других отраслях промышленности. Эти приборы требуются также для автоматизации производства и достижения при этом максимальной его эффективности.

      Роль  и значение расходомеров и счетчиков  жидкости, газа, пара еще более возрастает в связи с необходимостью максимальной экономии энергетических и водных ресурсов.

      Учет  расхода и количества вещества можно  проводить с помощью различных методов. Один из таких методов измерения расхода и количества вещества – струйно-конвективный метод. Странами-лидерами в области производства расходомеров являются Россия, США, Япония, Германия. Среди российских компаний можно выделить НПП “Импульс”, ОАО ”Теплоприбор” и др.

      Цель  данного курсового проекта состоит  в частичной разработке  конструкторской  документации на расходомер природного газа. Причем разрабатываемое устройство по своим техническим характеристикам должен соответствовать лучшим образцам отечественной и зарубежной техники.

      Данную  цель будем решать путем решения  следующих задач:

• анализа задачи измерения, т.е. определение требований к разрабатываемому устройству;
• изучение информационной базы разрабатываемого расходомера и определение проблем и перспективных направлений в создании расходомеров;
• обзор методов и средств измерения расхода и анализ патентных публикаций по теме курсового проекта;
• изучение особенностей измерения расхода с целью определения требований к разрабатываемому устройству
• выбора и обосновании структурной схемы разрабатываемого устройства, т.е. определение требований к измерительным преобразователям, входящих в разрабатываемое устройство;
• расчет параметров измерительных преобразователей, входящих в разрабатываемое устройство;
• анализа источников погрешностей и расчет результирующей погрешности устройства; 
• анализа особенностей конструктивного выполнения; оформление конструкторской документации.

 

      Основные  проблемы, с которыми сталкиваются производители расходомеров, это  недостаточная точность измерения  расхода и количества веществ, зависимость результатов измерения  от плотности веществ, недостаточно высокое быстродействие.

 

2. АНАЛИЗ ЗАДАЧИ ИЗМЕРЕНИЯ 

     Расходом  вещества обычно называют количество вещества (массы или объема), проходящее через определенное сечение канала (трубопровода) в единицу времени, а приборы, предназначенные для измерения мгновенного или среднего расхода жидкостей и газов в единицу времени, называются расходомерами.