Дипломна робота на тему “Барометричний висотомір”

Зміст

ВСТУП

В моєму дипломному проекті розглянутий барометричний висотомір. Барометричний висотомір призначений для визначення абсолютних і відносних висот польоту. Принцип дії барометричного висотоміра заснований на вимірі тиску атмосфери. Відомо, що із збільшенням висоти зменшується і поточний атмосферний тиск. Даний принцип покладений в осно-ву приладу, який насправді вимірює не висоту, а тиск повітря. Конструктівно прилад складається із запаяної коробочки з мембраною, зміна по-ложенія якою механічно пов’язано із стрілками, що переміщаються довкола шкали, проградуйованої в цифрах. Як правило, авіаційний прилад має дві стрілки, подібних до звичайного годинника — лише «циферблат» роздільний не на 12, а на 10 секторів. Кожен сектор для великої стрілки означає 100 м-кодів, а для мале-нькой — 1000 м. Примітні, що дана конструкція стала де-факто міжнародним стандартом, і застосовується на всіх повітряних судах. Точність вимірювання барометричних висотомірів (допустима погрішність вимірів) визначается стандартами, що діють як правило, в межах до 10 м.

Індикатор призначений для визначення відносної висоти. Він може бути корисним, наприклад, альпіністам, дельтапланерістам, парашутистам, а також у всіх випадках, коли необхідно вимірювати висоту. Робота висотоміра заснована на вимірі абсолютного тиску повітря, залежного від висоти. Відлік ведеться відносно рівня, на якому показання приладу вручну встановлени рівними нулю.

1. ЗАГАЛЬНИЙ РОЗДІЛ

1.1 Призначення пристрою

Як відомо, атмосферний тиск  зменшується  з  висотою   згідно із законом, близькому до експоненціального. Цю залежність описує так звана барометрична формула

де Р — тиск на висоті Н; Ро — тиск на висоті Ho, прийнятою за нульову;

до — коефіцієнт, залежний від складу газу і прискорення сили тяжіння; Т — абсолютна температура. Для перерахунку тиску у висоту потрібний зворотне перетворення (обчислення різниці логарифмів значень тиску на вихідній і вимірюваній висоті), проте для невеликих перепадів висоти цю залежність можна з достатньою точністю апроксимувати лінійною. У пропонованому приладі використаний датчик абсолютного тиску MPX4115AR сигнал якого поступає на вхід АЦП КР572ПВ5, а результат його роботи в цифровій формі виводиться на ЖКИ. Дискретність відліку висоти — 1 м-код при Н<2000 м і 10 м вище 2000 м. Точність сповна достатня для виконання парашутних стрибків з висоти не більше 4000 м.

Зовнішній вигляд закріпленого на руці спортсмена висотоміра показаний на мал. 1. Він харчується від гальванічної батареї тіпоразмера “Крону”, споживаючи струм близько 8 мА. Ємкості однієї батареї вистачає практично на весь сезон парашутних стрибків.

1.2 Опис структурної схеми

1.3 Принцип роботи пристрою

Схема высотомера изображена на рис. 1. Напряжение между выводами 1 и 2 датчика В1 пропорционально абсо­лютному давлению воздуха. В интерва­ле 0…115 кПа оно изменяется прибли­зительно от 0 до 5 В. Узел из резисторов R1—R4 предназначен для уста­новки “нулевой” высоты. На­ходясь на аэродроме и вращая движок переменного резистора R3, выведенный на лицевую па­нель прибора “под шлиц” (во избежание случайного измене­ния его положения в воздухе), устанавливают на индикаторе HG1 нулевые показания. Фак­тически этим сигнал датчика при­водят к уровню 3 В, относительно которого в дальнейшем отсчиты-ваются все изменения. Напря­жение 3 В подано на неинвертирующий вход ОУ DA2 с делителя напряжения, состоящего из ре­зисторов R6, R18 и R14.

Необхідний коефіцієнт передачі вузла на ОУ DA2 і, отже, коефіцієнт перетворення тиску в напругу встановлюють подстроєчним резистором R9. Напруга з виходу ОУ через фільтр R22C8 поступає на вхід АЦП DA3. Для відліку висоти більше 2000 м його заздалегідь зменшують вдесятеро за допомогою ланцюга R17, R19—R21, для чого служить кнопковий перемикач SD1, виведений на лицьову панель приладу. Друга група контактів цього перемикача включає зображення нуля в молодшому розряді індикатора HG1 (при роботі піддіапозоні 0…1999 м він погашен). Що гарантує безпомилкове зчитування показників.

Зразкова напруга АЦП формується з падіння напруги на резисторі R18 (0,1 В) і що знімається з движка подстроєчного резистора R16 частини пропорційної тиску вихідної напруги ОУ. Це необхідно для наближення характеристики перетворення до логарифмічної.

Резистори R25, R26 і конденсатори С9—С12 — елементи типової схеми включення АЦП КР572ПВ2. Оскільки конденсатор С12 — інтегруючий, він повинен мати низький коефіцієнт діелектричної абсорбції. Тут використаний плівковий конденсатор К73-17 на напругу 63 В, замінювати його керамічним недопустимо. Ланцюг R25C11 задає тактову частоту АЦП, в даному випадку рівну 45 кГц, що забезпечує виконання трьох перетворень в секунду.

Для гасіння на ЖКИ HG1 невживаних елементів (десяткових ком, двоєточий між розрядами, знаку “плюс”) на їх виводи через резистор R10 подана така ж напруга, як і на підкладку індикатора. Вузол на транзисторі Vt1 інвертує фазу цієї напруги перед подачею на елементи молодшого розряду, що необхідне для їх “запалення”.

Номінали резисторів R23 і R24 вибрані такими, що зазвичай закритий транзистор VT2 відкривається, якщо напруга живлення висотоміра впала нижче 6,7…7 В. При цьому конденсатор С13 через відкритий транзистор підключається паралельно елементу “LB” індикатора, утворюючи разом з резистором R27 фільтр, що робить напругу на цьому елементі постійним. Знак “LB”, що став видимим, свідчить про те, що батарею живлення висотоміра пора замінити свіжіше.

2. СПЕЦІАЛЬНИЙ РОЗДІЛ

2.1 Технічні характеристики пристрою…10

2.2 Обґрунтування елементної бази…11

2.2.1 Інтегральні мікросхеми..12

2.2.2 Діоди….21

2.2.3 Світлодіоди…24

2.2.4 Конденсатори…25

2.2.5 Біполярні транзистори…28

2.2.6 Реле…31

2.2.7 Резистори…32

2.3 Розрахунок надійності роботи пристрою….33

3 ЕКСПЛУАТАЦІЙНИЙ РОЗДІЛ

4 ЕКОНОМІЧНИЙ РОЗДІЛ

4.1 Прямі витрати…38

4.1.2 Стаття “Покупні вироби і напівфабрикати”…39

4.1.3 Стаття “Транспортно – заготівельні витрати “…40

4.1.4 Стаття “Основна заробітна плата виробничих робітників “…41

4.1.5 Стаття “Додаткова  заробітна  платня”…41

4.1.6 Стаття “Відрахування на соціальні потреби”…42

4.2 Розрахунок непрямих витрат…42

4.2.1 Стаття “Утримання і експлуатація машин і устаткування”…42

4.2.2 Стаття “Цехові витрати”…43

4.2.3 Стаття “Загальнозаводські витрати”…43

4.4 Стаття “Позавиробничі витрати”…44

4.5 Стаття “Повна собівартість”…44

4.6 Стаття “Розмір прибутку”…44

4.7 Стаття “Оптова ціна”…45

4.8 Стаття “Податок на додаткову вартість”…45

4.9 Відпускна ціна…45

5. ОХОРОНА ПРАЦІ ТА ТЕХНІКА БЕЗПЕКИ…47

5.1 Охорона праці…47

5.2 Техніка безпеки при виконанні монтажних робіт…48

5.3 Санітарно-гігієнічні вимоги…49

5.4 Протипожежний захист…50

5.5 Охорона навколишнього середовища…51

ВИСНОВОК

Згідно з завданням на дипломного проектування було розроблено охоронну систему на базі мікрохвильового датчика.

В загальному розділі розглянуто такі питання як: призначення та застосування пристрою, а також було розглянуто структурну схему пристрою.

В спеціальному розділі особлива увага приділяється таким питанням як обґрунтування елементної бази, принцип роботи елементів, розрахунок надійності роботи пристрою. Пристрій може пропрацювати безперервно трохи більше трьох років.

Експлуатаційний розділ розглядає такі питання, як монтаж пристрою,  живлення та налагодження пристрою.

Вміст економічного розділу присвячено визначенню економічної доцільності виробництва пристрою.

В розділі охорона праці розглянуто ряд заходів, якими необхідно користуватися при виготовлені пристрою, його ремонті та експлуатації пристрою.

ЛІТЕРАТУРА…53

Додаток.

Графічна частина:

Аркуш 1. (формат А1) Структурна схема пристрою.

Аркуш 2 (формат А1) Принципова схема пристрою.

Формат: doc, xls, spl7

Тип завдання: Дипломна робота

Кількість сторінок: 53

Кількість використаної літератури: 18

Рік написання: 2010

Країна: Україна

Ціна: 19 $ (можлива купівля частинами)

Купити,
отримати файл(-и)
на E-mail / Viber / Telegram / Skype

Як хочете оплатити:

на картку Приватбанкуна телефонна ЯД

Відправляємо файли протягом 3-х годин після оплати!

Графік роботи: 9.00 - 22.00