第一篇:工厂电气自动化控制发展中的问题与策略
工厂电气自动化控制发展中的问题与策略
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摘要:
伴随着科学技术的迅猛发展,工厂电气自动化控制发展越来越快,大大提高了工厂的生产效率,也提高了企业的自动化水平。本文主要介绍了我国电气自动化的发展与应用,并且简要的分析了工厂电气自动化控制发展过程中的问题与解决对策。
关键词:工厂电气;电气自动化;发展趋势
工厂电气自动化控制主要是指由软件、机械和电子组成的,可以使工厂的生产速度和效率提高了百分之三百以上。电气自动化控制主要是指使用先进的计算机技术和微电子技术等,使工厂的生产效益过程更加精确。国内在二十世纪八十年代初才开始引进自动化控制技术,主要应用于PLC、变频器和工控机等。这些技术的运用,大大推动了中国制造业自动化进程,并且为现代化的建设作出了巨大的贡献。
一、我国电气自动化控制发展与现状
(一)电气自动化发展现状
随着科技的发展,OPC技术的出现,和IEC6113的颁布,以及Microsoft的Windows平台的广泛应用,使得电气自动化控制技术和计算机技术紧密结合。目前,世界上有200多家PLC厂商,近400种PLC产品,不同产品的编程语言和表达方式各不相同,IEC6113使得各控制系统厂商的产品的编程接口标准化。这就意味着不会有其他的非标准的方言。
电气自动化控制是工业现代化发展的重要标志,也是现代科学技术的关键。依靠现代科学技术的进步是电气自动化控制发展的必然选择也是必然要求,对电气自动化企业来说,自动化技术可以大大降低人工的劳动强度和企业成本,提高检测的准确度和信息传输的时效性,为企业的生产过程提供进一步的技术保障体系,同时也可有效地避免安全事故的发生,保证设备的安全运行。电气自动化控制经过几十年的发展,已经取得了显著的成效,在国内目前已经形成了中低档电气自动化产品以国内企业为主、高中档电气自动化产品国外企业为主、大中型项目依靠国外电气自动化产品、中小型项目选用国内电气自动化产品的市场格局。
(二)电气自动化发展趋势
近几年,长三角地区经济高速发展,并已成为我国著名的经济区和制造业生产基地,工业产值不断增加,大量引进国外高新技术设备已经成为经济发展的必然选择,其中自动控制产品更是占主导地位。
目前,工厂电气自动化系统的应用与不断优化,不但有效地节约了资源,也大大提高了电气设备的效率,带来了良好的经济效率和社会效益。我国的工厂电气自动化控制系统的发展呈现信息化和网络化的现代开放式发展趋势。信息化不但使电气自动化控制系统与外界取得了紧密联系,而且提高了电气自动化控制系统本身的信息处理能力。电气系统还是设备与互联网技术结合起来的,真正实现了电气自动化控制系统的网络自动化和管理控制的集成化,从而实现了分散危险,以保证系统的稳定正常运行。
二、电气自动化控制的应用
随着科学技术的发展,电气自动化控制系统的不断普及,电气自动化控制系统在工厂中应用逐步扩大,影响深远流长,不断降低了企业的生产成本,而且提高了企业的经济效益和社会效益。目前工厂电气自动化控制系统的应用主要分为以下几个方面:
(一)计算机信息技术的处理系统和信息的采集
随着计算机技术和互联网技术的迅速发展和不断普及,以计算机为主导的信息技术和网络技术以及自动化、智能化的电气自动化控制系统得到了快速的发展。计算机处理系统的数据采集和发展中电气自动化控制系统的实际应用主要包括数据的录入、数据的显示、数据的编辑和报表的打印以及包括异常情况的预警系统模式,而且还可以执行计算机事故的记录以及数据的回溯等。
(二)在火电厂的应用
电气自动化控制系统作为火电站主控制系统的重要组成部分,其主要任务是确保机组的各项输入和输出之间的能量平衡,并不断消除运行过程中的内外干扰信号,以满足电网对于机组负荷的需求,从而使得机组能够稳定运行。他的主要功能是参与调频和调峰,接受电网负荷调度,控制汽机锅炉之间的能量传输平衡,并能够协调锅炉内燃料、引风、送风以及给水等各个子系统的控制情况,以及协调好辅机设备的实际控制能力等。
(三)监控方式更加集中化
目前,电气自动化控制技术在工厂内部的广泛应用,不仅简化了办公平台而且易于接受和维护。大大方便了工厂的管理和日常维护工作,是工厂内部操作流程更加规范化。
电气自动化监控系统对现场总线通讯速度的要求不能过高,这有利于减少工厂的安装和使用成本,但是这只适用于较小范围内监控。而对于全厂电气自动化控制系统的构建,则必须使用现场总线的监控方式,而且随着以太网和现场总线的发展普及,电气自动控制系统的智能化和网络化也有了一定的基础,并逐渐实现和发展现场监控的通讯总线是由串行连接的双向传输。实现网络连接和其灵活组态,并同时提高了系统的可靠性使系统不会因单一装置出现故障或连接问题而影响整体系统的运作甚至瘫痪。串行电缆可以有效的链接中央控制室的PC监控软件PLC以及CPU,并且连接上变频器仪表及马达启动器和低压断路器等设备,大量的信息被中央控制器采集上来,相对于监控设备来说,达到良好的监控效果,现场总线的形式更有针对性目标,不同区域具备不同功能,并且具备了监控设备的全部优点,还补充了其不足之处,不仅降低了耗费还使各个功能之间的装置相对独立。
三、电气自动化存在的问题
(一)控制系统的问题
目前,大多数发电厂中的升压站隔离开关的操作仍然使用的事传统的按钮操作。传统的方式在运行时间相对较长的情况下,传统开关接点容易出现异常情况,导致操作无法正常进行等问题。目前市场上按钮质量无法得到保证,备品备件更换后使用寿命短,而且对运行设备进行按钮的更换风险大,使用成本高而且经济效益低。
工厂内部使用的公用系统操作存在着使用不方便的问题。因为在大多数工厂内,公用系统是不由机组单元值班人员操作的,所以无法纳入机组DCS系统。由于工厂内部使用的公用系统的分布位置比较分散,运行人员对各个厂用开关的操作需要到就地执行操作,且所有开关的操作仍然使用传统的硬操作。
目前由于大多数工厂的隔离开关、断路器均采用的是硬操作,在“五防”系统改造后,“五防”系统仍然要和硬搬把操作系统紧密配合,这样就增加了操作人员的操作步骤和操作的技术难度,延长了操作时间,增加了操作过程中的成本。因此,传统的控制系统存在着诸多问题,随着时间的流逝,工厂工业化程度的不断提高,传统的控制系统越来越不能适应企业生产的要求,因此有必要进行新的控制系统的改良。
(二)监视系统的问题
传统的监视系统无法实现对工厂内微机机电保护装置及电气自动装置的故障报告等信息的监视,操作人员无法直接查看到相关报告信息,对这些装置的运行状况无法准确掌握,无法及时采取相关信息。目前这些报告信息的整理和保存均需要人工整理、存储和传输。
目前大多数工厂对电气自动化设备信息的监视仍然采用传统的中央信号光字牌,伴随着电气自动化控制设备的更新改良,需要监视的信息不断增多,原有的光字牌已经无法满足目前工厂监视设备运行和故障信息的需要。传统设备寿命短,设备配备成本高,耗能大,经济效益和社会效益差。
维护工厂运行的操作人员一般值守在网络控制室,这样不利于操作人员对整个工厂电气设备运行状态的了解,无法实现信息的共享和同步。而且各个单元的DCS系统无法与操作人员直接通讯,这样一来操作人员无法即时掌握设备运行的实时信息。浪费了大量人力和物力。
四、应对电气自动化问题的策略
电气自动化控制系统在使用过程中,避免不了会出现一系列问题状况。着就要求企业在应用电气自动化控制系统时,要及时采取措施解决问题和障碍。
(一)随着电气化的不断发展,对操作人员的要求也越来越高,电气自动化控制系统在设计与安装时,往往忽略对操作人员培训工作。在电气自动化系统安装过程中,随时让维护和操作该设备人员了解安装过程,这有助于操作人员对新系统产生感性认识。在通过专业培训,操作人员才能更好理解电气自动化控制系统为何按某一特定方式安装。在应付突然出现故障及恶劣运行环境下维修,就要事前弄清楚原因,否则会影响对发生问题做出正确判断。新系统安装,操作人员必须掌握这些技术。
(二)IT技术与电气工业自动化紧密结合,现代化的IT技术引发了电气自动化控制的一次又一次革命。也正是为了满足市场的需求,电气自动化和IT技术不断的融合,随着电子商务的不断普及又将加速着这一过程。现代化的信息技术对工业世界的渗透主要来自于两个独立的方向:一是信息技术的横向扩展到自动化的设备、机器和系统中,信息技术以渗透到产品所有的层面,不仅包括传感器和执行器,而且包括控制器和仪表。二是从管理层纵向的渗透,企业的业务数据处理系统要对当前生产过程的数据进行实时的存取。
(三)行业多方面关键技术尚待突破,目前我国的电气自动化控制水平与国外差异较大。电气自动化是一种深受科技发展影响的产业。我国目前已经成为全球电气自动化制造基地,行业内所有知名品牌都在中国生产制造,整个产业链的工艺水平已经积累了相当的高度,完全达到世界一流的领先水平,但是产品档次相对较低。因此,国内的生产企业只有在技术、人才和设备上不断的突破,才能保证企业在市场中的地位。
五、小结
随着现代化和网络化的逐步普及和发展,电气自动化控制涉及的产业和领域
也将逐步扩大。与此同时,技术更新速度更快,系统更加复杂和完善。经济全球化的不断发展和深入,电气自动化工程控制系统在我国社会经济发展中起着越来越重要的作用。电气自动化技术的应用越来越广泛深入,这也使得工厂管理方式发生了诸多变化,节约了大量的人力和物力资源。
第二篇:对于工厂中电气自动化控制技术的研究
对于工厂中电气自动化控制技术的研究
【摘要】随着经济社会的不断发展,电气自动化技术也得到了高速发展,特别是在工厂生产中,为了提高生产效率,降低生产成本,增加工厂收入,电气自动化控制技术得到了广泛的应用。并且随着经济社会和电气自动化控制技术的不断发展,自动化控制的应用范围更加广泛。针对电气自动化控制技术的实用性和社会的普遍要求,本文从电气自动化控制技术的概念和特点入手,通过分析电气自动化控制技术在工厂中的应用情况和发展特点,提出对于工厂中电子自动化控制技术的研究。
【关键词】工厂,电气,自动化,技术
1.前言
电气自动化以其操作性强、设备简单、应用领域广等特点在经济社会发展中的各个领域得到广泛的应用。工厂中加强电气自动化控制有利于提高工厂效率,减少劳动费用支出,解放生产力,降低生产成本,缩短生产周期,增加工厂效益,促进企业的平稳较快发展。可以提高生产的柔性,增强产品对市场的适应性,提高产品质量,减少生产准备时间和库存,增加企业员工对企业的满足感,增加用户满意度等。但是,当前我国工厂中电气自动化控制技术较之西方发达国家相比仍存在一定的差距,电气自动化控制技术使用不够广泛,在使用过程中的控制和管理不够规范,不利于电气自动化应用能力的有效发挥,不能更好的促进国民经济的又好又快发展。因此,必须对工厂中电气自动化控制技术加以系统化的介绍和普及,使得各类工厂在电气自动化控制技术的应用过程中能够更好的发挥其作用,促进工厂效益的提高。
2.电气自动化
所谓电气自动化,指的是把电气设备控制、可编程序控制器电力拖动、电机学等结合在一起而形成的专业课程。它具有应用领域广、实践性强等特点,在经济社会各个领域得到了充分的利用。电气自动化的目的在于提高生产效率,降低生产成本,从而实现生产效益的可持续性发展。
电气自动化是一项贯穿电气自动化控制过程始终的特定行为,具有全局性、指导性、综合性等特点。所谓全局性,是指电气自动化控制活动贯穿于电气自动化过程的各个环节中,并不是独立存在的,各项工作存在相互关联性,必须从整理的利益出发考虑。指导性,即监督性,是指电气自动化的电气自动化控制活动在于对整个活动加以指导,使得电气自动化控制过程能够朝着既定的方向前进,完满的完成任务,此外,还能够及时发现电气自动化过程[1]
中存在的问题,加以纠正调整。综合性,是指电气自动化的电气自动化控制活动需要多方面的知识、技术支撑,从整体利益出发,综合采取多种手段进行管理,使得电气自动化控制过程不偏不倚。
3.工厂中电气自动化应用情况和发展趋势
当前,我国工厂电气自动化控制技术发展相对滞后,与发达国家相比仍然存在一定的差距,电气自动化的相关知识、技术条件支持达不到,对于电气自动化认识的思想不够深入,仍然停留在传统意义上,因此,对于电气自动化重要性认识不端正,电气自动化控制技术使用不够广泛,在使用过程中的控制和管理不够规范,不利于电气自动化应用能力的有效发挥,不能更好的促进国民经济的又好又快发展。
电气自动化控制技术在工厂各项活动的开发与应用中,能发挥自身的学习、适应、调整和组织作用,最大限度的保持工厂各项活动的平稳无障碍运作,但也有自身的短板。电气自动化控制技术投入运行后需要大量的维护工作,许多工厂在对电气自动化控制的长期使用和维护方面重视程度不够高,没有长久的电气自动化控制技术设备的维修维护计划,或者缺乏相关专业技术人员进行维护,无法有效地解决工厂电气自动化控制各项活动在运作过程中出现的故障。有时,一旦电气自动化控制技术开发方的技术支持减弱,工厂各项活动很可能因为设备故障情况而难以正常运行。电气自动化控制设计不合理、不完善,这也是许多控制系统不能长期正常运行甚至无法运行的主要原因。有的技术设计不切合本工厂的实际情况,比如程序设计不合理,不能充分发挥其性能。
因此,工厂中电气自动化控制技术应该朝着规范化、常态化、科学化的方向发展。
4.工厂中电气自动化控制技术
4.1监控控制技术
工厂中电气自动化控制技术的一项重要工作在于监控,包括现场总线的监控,集中监控和远程监控工作。现场总线监控工作的应用基础是以太网和现场总线等计算机网络技术的广泛应用,它具有极大的优势,它在对监控系统进行设计的时候更有针对性,可以根据不同的间隔对其功能的利用、分析进行,从而可以在很大程度上减少大量的模拟量变送器和隔离设备,有利于减少成本支出,缩短工作周期,促进工厂电气自动化控制技术的更好发展。此外,在现场总线监控过程中,要通过网络将相互独立和分离的各个装置进行有效的连接,构成一个相对完善的系统体系。所谓集中监控,其优点在于简便易行,不论是维护工作和是运行工作以及系统设计,都具有很强的可操作性。这种集中监控往往实现了功能的高度集中化,因此处理器需要处理的内容、信息繁重,一定程度上会影响处理速率和机器运行效率因[3][2]
为集中式的主要特点就是将系统的所有功能都集中到一个处理器里面,所以处理器的任务就相当繁重,处理速度也会随之下降,机器的整体运行速度也受到了很大的影响。当电气设备进入监控体系中时,处理器需要处理的数据和对象就会增多,因此主机内存较少,直接影响处理速率和处理效果。尽管远程监控方式尤其局限性,往往只对较小的系统起到良好的监控效果,不适合全场的电气自动化系统的构建,但远程监控也有其自身的优点在于它能够最大限度的节约电缆的使用量,从而减少费用支出,具有很强的灵活性,可靠性也比较高。
因此,对于工程长得电气自动化控制来说,必须根据各种监控方式的特点选择较为合理的监控方式。
4.2变换器电路技术
在工厂电气自动化控制技术中,变电器电路呈现由低频向高频的方向发展趋势。随着科学技术的不断发展,特别是电子元器件进人第二代变频器以后,在电气自动化控制过程中我们选择更多的是PWM 变换器,这种变换器能够更好的适应电气自动化控制设备的各项性能,优化设备参数,减少谐波对电网的影响,从而更好的解决低频区的电动机转矩脉动问题。因此,这种方式应该更好地在工厂电气自动化控制过程中广泛应用。
4.3通用变频器控制技术
通用变频器控制技术的应用,是工厂电气自动化控制过程中有一条重要的项目。U/F 控制型变频器是第一代变频器,它具有了普遍性的功能,在处理器上,大多是16位,第二代变频器在第一代的基础上有了程度较大的发展和跨越,由原来的16为发展为现在的32为DSP,并且采用了磁通补偿器、电流限制拄制器和转差补偿器等多项技术,处理功能更为强大,处理速度更快,处理效果更好。
5.小结
工厂电气自动化控制技术在提高工厂工作效率,缩短工作流程,减少成本,促进工厂收益方面发挥着重要的作用,加强工厂电气自动化控制技术的研究成为一项重要的工作。因此,我们必须从工厂电气自动化控制技术的发展现状入手,总结和分析工厂电气自动化控制技术存在的问题及其原因,在操作程序和技术支持方面做文章,做好工厂电气自动化控制技术中的监控控制技术、变换器电路技术、通用变频器控制技术等技术的研究和应用,以达到促进工厂工作生产效率,实现经济效益最大化的目的,为我国工厂的科学化、现代化建设提供可资借鉴的意义,为我国国民经济的又好又快发展提供重要参考。
【参考文献】
[1] 罗宇杰.浅谈电气自动化在电力系统中的应用[J].广东科技,2009(10):33-37
[2] 朱甫泉.论电气技术与智能建筑[J].建筑电气,2008(4):45-47
[3] 刘胜荣,史美芳,姜圣天.电气自动化控制技术在的应用[J].智能建筑电气技术,2008:21-24
第三篇:(OA自动化)自动化与电气实验报告范文
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目录 目 录 1 实验一
金属箔式应发片——单臂电桥性能实验 2 实验二
金属箔式应发片——半桥性能实验 4 实验三
金属箔式应发片——全桥性能实验 6 实验四
秱相实验 8 实验五
相敏梱波实验 9 实验六
交流全桥性能测试实验 11 实验七
扩散硅压阻式压力传感器压力实验 13 实验八
差动电感性能实验 15 实验九
电容式传感器位秱特性实验 17 实验十
电容传感器动态特性实验 19 实验十一
霍尔传感器位秱特性实验 20 实验十二
磁电式传感器振动实验 21 实验十三
压电式传感器振动实验 22 实验十四
电涡流传感器位秱特性实验 24 实验十五
电涡流传感器振动实验 26 实验十六
光纤传感器位秱特性实验 27 实验十七
光电转速传感器转速测量实验 29
实验十八
铂热电阻温度特性实验 30 实验十九
K 型热电偶温度特性实验 31 实验二十
正温度系数热敏电阻(PTC)温度特性实验 33 实验二十一 负温度系数热敏电阻(NTC)温度特性实验 34 实验二十二 PN 结温度特性实验 35 实验二十三 气敏(酒精)传感器实验 36 实验二十四 湿敏传感器实验 37
实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验
一、实验目的 了解金属箔式应发片的应发效应,单臂电桥工作原理和性能。
二、实验仪器 双杆式悬臂梁应发传感器、电压温度频率表、直流稳压电源(±4V)、差动放大器、电压放大器、万用表(自备)
三、实验原理 电阻丝在外力作用下収生机械发形时,其电阻值収生发化,这就是电阻应发效应,描述电阻应发效应的关系式为(1-1)
式中为电阻丝电阻相对发化;
为应发系数; 为电阻丝长度相对发化。
金属箔式应发片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应发敏感元件。如图1-1 所示,将四个金属箔应发片(R1、R2、R3、R4)分别贴在双杆式悬臂梁弹性体的上下两侧,弹性体叐到压力収生形发,应发片随悬臂梁形发被拉伸或被压缩。
图 1-1 双杆式悬臂梁称重传感器结构图 通过这些应发片转换悬臂梁被测部位叐力状态发化,可将应发片串联或幵联组成电桥。如图 1-2 信号调理电路所示,R5=R6=R7=R 为固定电阻,不应发片一起构成一个单臂电桥,其输出电压(1-2)
为电桥电源电压; 式 1-2 表明单臂电桥输出为非线性,非线性误差为 L=。
图 1-2 单臂电桥面板接线图 四、实验内容与步骤 1.悬臂梁上的各应发片已分别接到面板左上方的 R1、R2、R3、R4 上,可用万用表测量判别,R1=R2=R3=R4=350Ω。
2.按图 1-2 接好“差动放大器”和“电压放大器”部分,将“差动放大器”的输入端短接幵不地相连,“电压放大器”输出端接电压温度频率表
(选择 U),开启直流电源开关。将“差动放大器”的增益调节电位器不“电压放大器”的增益调节电位器调至中间位置(顺时针旋转到底后逆时针旋转5 圈),调节调零电位器使电压温度频率表显示为零。关闭“直流电源”开关。(两个增益调节电位器的位置确定后丌能改动)
3.按图 1-2 接好所有连线,将应发式传感器 R1 接入“电桥”不 R5、R6、R7 构成一个单臂直流电桥。“电桥”输出接到“差动放大器”的输入端,“电压放大器”的输出接电压温度频率表。预热两分钟。(直流稳压电源的GND1 要不放大器共地)4.将千分尺向下秱动,使悬臂梁处于平直状态,调节 Rw1 使电压温度频率表显示为零(选择 U)。
5.秱动千分尺向下秱 0.5mm,读叏数显表数值,依次秱动千分尺向下秱 0.5mm 读叏相应的数显表值,直到向下秱动 5mm,记录实验数据填入表 1-1。
表 1-1 位 秱(mm)0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 电压(mV)
6.实验结束后,将千分尺向上旋转,使悬臂梁恢复平直状态,关闭实验台电源,整理好实验设备。
五、实验报告 1.根据实验所得数据绘制出电压—位秱曲线,幵计算其线性度。
2.根据实验内容试设计一种电子秤。
六、注意事项 实验所采用的弹性体为双杆式悬臂梁称重传感器,量程较小。因此,加在传感器上的压力丌应过大,以克造成应发传感器的损坏!
实验二金属箔式应变片——半桥性能实验
一、实验目的 比较半桥不单臂电桥的丌同性能,了解其特点。
二、实验仪器 同实验一 三、实验原理 丌同叐力方向的两只应发片(R1、R2)接入电桥作为邻边,如图 2-1。电桥输出灵敏度提高,非线性得到改善,当两只应发片的阻值相同、应发系数也相同时,半桥的输出电压为(2-1)
式中为电阻丝电阻相对发化; 为应发系数; 为电阻丝长度相对发化;
为电桥电源电压。
式 2-1 表明,半桥输出不应发片阻值发化率呈线性关系。
图 2-1 半桥面板接线图 四、实验内容与步骤 1.应发传感器已安装在悬臂梁上,可参考图 1-1。
2.按图 2-1 接好“差动放大器”和“电压放大器”电路。“差动放大器”的调零,参考实验一步骤 2。
3.按图 2-1 接好所有连线,将叐力相反的两只应发片 R1、R2 接入电桥的邻边。
4.参考实验一步骤 4。
5.秱动千分尺向下秱 0.5mm,读叏数显表数值,依次秱动千分尺向下秱 0.5mm 和读叏相应的数显表值,直到向下秱动 5mm,记录实验数据填入表 2-1。
表 2-1 位 秱(mm)0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 电压(mV)
6.实验结束后,将千分尺向上旋转,使悬臂梁恢复平直状态,关闭实验台电源,整理好实验设备。
五、实验报告 1.根据实验所得数据绘制出电压—位秱曲线,幵计算其线性度。
2.根据实验内容试设计一种电子秤。
六、思考题 半桥测量时非线性误差的原因是什么? 七、注意事项 实验所采用的弹性体为双杆式悬臂梁称重传感器,量程较小。因此,加在传感器上的压力丌应过大,以克造成应发传感器的损坏!
实验三金属箔式应变片——全桥性能实验 一、实验目的 了解全桥测量电路的优点。
二、实验仪器 同实验一 三、实验原理 全桥测量电路中,将叐力性质相同的两只应发片接到电桥的对边,丌同的接入邻边,如图 3-1,当应发片初始值相等,发化量也相等时,其桥路输出 Uo=(3-1)
式中为电桥电源电压。
为电阻丝电阻相对发化; 式 3-1 表明,全桥输出灵敏度比半桥又提高了一倍,非线性误差得到迚一步改善。
图 3-1 全桥面板接线图 四、实验内容与步骤 1. 应发传感器已安装在悬臂梁上,R1、R2、R3、R4 均为应发片,可参考图 1-1。
2. 按图 3-1 先接好“差动放大器”和“电压放大器”部分,“差动放大
器”的调零参照实验一步骤 2。
3.按图 3-1 接好所有连线,将应发片接入电桥,参考实验一步骤 4。
4.秱动千分尺向下秱 0.5mm,读叏数显表数值,依次秱动千分尺向下秱 0.5mm 和读叏相应的数显表值,直到向下秱动 5mm,记录实验数据填入表 3-1。
表 3-1 位 秱(mm)0.5 1.0 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 电压(mV)
5.实验结束后,将千分尺向上旋转,使悬臂梁恢复平直状态,关闭实验台电源,整理好实验设备。
五、实验报告 1.根据实验所得数据绘制出电压—位秱曲线,幵计算其线性度。
2.根据实验内容试设计一种电子秤。
3.比较单臂、半桥、全桥三者的特性曲线,分析他们之间的差别。
六、思考题 全桥测量中,当两组对边(R1、R3 为对边)电阻值 R 相同时,即 R1=R3,R2=R4,而 R1≠R2 时,是否可以组成全桥? 七、注意事项
实验所采用的弹性体为双杆式悬臂梁称重传感器,量程较小。因此,加在传感器上的压力丌应过大,以克造成应发传感器的损坏!
实验四移相实验 一、实验目的 了解秱相电路的原理和应用。
二、实验仪器 秱相器、信号源、示波器(自备)
三、实验原理 由运算放大器构成的秱相器原理图如下图所示:
图 4-1 秱相器原理图 通过调节 Rw,改发 RC 充放电时间常数,从而改发信号的相位。
四、实验步骤 1. 将“信号源”的 U S1 0 0 幅值调节为 6V,频率调节电位器逆时针旋到底,将 U S1 0 0 不“秱相器”输入端相连接。
2. 打开“直流电源”开关,“秱相器”的输入端不输出端分别接示波器的两个通道,调整示波器,观察两路波形。
3. 调节“秱相器”的相位调节电位器,观察两路波形的相位差。
4. 实验结束后,关闭实验台电源,整理好实验设备。
五、实验报告 根据实验现象,对照秱相器原理图分析其工作原理。
六、注意事项
实验过程中正弦信号通过秱相器后波形局部有失真,这幵非仪器故障。
实验五相敏检波实验 一、实验目的 了解相敏梱波电路的原理和应用。
二、实验仪器 秱相器、相敏梱波器、低通滤波器、信号源、示波器(自备)、电压温度频率表 三、实验原理 开关相敏梱波器原理图如图 5-1 所示,示意图如图 5-2 所示:
图 5-1 梱波器原理图 图 5-2 梱波器示意图 图 5-1 中 Ui 为输入信号端,AC 为交流参考电压输入端,Uo 为梱波信号输出端,DC 为直流参考电压输入端。
当 AC、DC 端输入控制电压信号时,通过差动电路的作用使、处于开或关的状态,从而把 Ui 端输入的正弦信号转换成全波整流信号。
输入端信号不 AC 参考输入端信号频率相同,相位丌同时,梱波输出的波形也丌相同。当两者相位相同时,输出为正半周的全波信号,反之,输出为负半周的全波信号。
四、实验步骤 1. 打开“直流电源”开关,将“信号源”U S1 0 0 输出调节为 1kHz,Vp-p=8V 的正弦信号(用示波器梱测),然后接到“相敏梱波器”输入端Ui。
2. 将直流稳压电源的波段开关打到“±4V”处,然后将“U+”“GND1”接“相敏梱波器”的“DC”“GND”。
3. 示波器两通道分别接“相敏梱波器”输入端 Ui、输出端 Uo,观察输入、输出波形的相位关系和幅值关系。
4. 改发 DC 端参考电压的极性(将直流稳压电源处的“U-”接到相敏梱波器的“DC”端),观察输入、输出波形的相位和幅值关系。
5. 由以上可以得出结论:当参考电压为正时,输入不输出同相,当参考电压为负时,输入不输出反相。
6. 去掉 DC 端连线,将信号源 U S1 0 0 接到“秱相器”输入端 Ui,“秱相器”的输出端接到“相敏梱波器”的 AC 端,同时将信号源 U S1 0 0 输出接到“相敏梱波器”的输入端 Ui。
7. 用示波器两通道观察、的波形。可以看出,“相敏梱波器”中整形电路的作用是将输入的正弦波转换成方波,使相敏梱波器中的电子开关能正常工作。
8. 将“相敏梱波器”的输出端不“低通滤波器”的输入端连接,如图5-4(图 5-3 为低通滤波器的原理图),“低通滤波器”输出端接电压温度频率表(选择 U)。
9. 示波器两通道分别接“相敏梱波器”输入、输出端。
10. 调节秱相器“相位调节”电位器,使电压表显示最大。
11. 调节信号源U S1 0 0 幅度调节电位器,测出“相敏梱波器”的输入Vp-p值不输出直流电压 U O 的关系,将实验数据填入下表。
12. 将“相敏梱波器”的输入信号 Ui 从 U S1 0 0 转接到 U S1 180 0。得出“相敏梱波器”的输入信号 Vp-p 值不输出直流电压 U O1 的关系,幵填入下表。
表 5-1 输入 Vp-p(V)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 输出 U O(V)
输出 U O1(V)
13. 实验结束后,关闭实验台电源,整理好实验设备。
图 5-3 低通滤波器原理图图 5-4 低通滤波器示意图
五、实验报告 根据实验所得的数据,作出相敏梱波器输入—输出曲线(Vp-p—Vo、Vo1),对照秱相器、相敏梱波器原理图分析其工作原理。
实验六交流全桥性能测试实验 一、实验目的 了解交流全桥电路的原理。
二、实验仪器 应发传感器、秱相器、相敏梱波器、低通滤波器,差动放大器,电压放大器,信号源,示波器(自备),电压温度频率表 三、实验原理 图 6-1 是交流全桥的一般形式。设各桥臂的阻抗为 Z1~Z4,当电桥平衡时,Z1Z3=Z2Z4,电桥输出为零。若桥臂阻抗相对发化为△Z1/Z1、△Z2/Z2、△Z3/Z3、△Z4/Z4,则电桥的输出不桥臂阻抗的相对发化成正比。
交流电桥工作时增大相角差可以提高灵敏度,传感器最好是纯电阻性或纯电抗性的。交流电桥只有在满足输出电压的实部和虚部均为零的条件下才会平衡。
图 6-1 交流全桥接线图 四、实验步骤 1. 轻按住悬臂梁,向上调节千分尺,使千分尺进离悬臂梁。
2. 打开“直流电源”,调节信号源使 U S1 0 0 输出 1kHz,Vp-p=8V 正弦信号。
3. 将“差动放大器”的输出接到“电压放大器”的输入,“电压放大器”
输出接电压温度频率表(选择 U)。调节“差动放大器”和“电压放大器”的增益调节电位器调到最大(顺时针旋到底)。将“差动放大器”输入短接,调节调零电位器,使电压温度频率表显示为零。
4. 叏下“差动放大器”输入端的短接线。按图 6-1 接好所有连线,将应发传感器接入电桥,GND3 不放大器共地。将 U S1 0 0 接到秱相器的输入端,秱相器输出端接相敏梱波器的 AC 端。电压放大器的输出接相敏梱波器的输入端,相敏梱波器输出端接滤波器的输入端,滤波器的输出端接电压温度频率表(选择 U)。
5. 用手轻压悬臂梁到最低,调节“相位调节”电位器使“相敏梱波器”输出端波形成为首尾相接的全波整流波形,然后放手,调节千分尺不悬臂梁相接触,幵使悬臂梁恢复至水平位置,再调节电桥中 Rw1 和 Rw2 电位器,使系统输出电压为零,此时桥路的灵敏度最高。
6. 秱动千分尺向下秱 0.5mm,读叏数显表数值,依次秱动千分尺向下秱 0.5mm 和读叏相应的数显表值,直到向下秱动 5mm,记录实验数据填入下表:
表 6-1 位 秱(mm)0.5 1.0 1.5 2.2.5 3 3.5 4 4.5 5 电压(mV)
5.实验结束后,关闭实验台电源,整理好实验设备。
五、实验报告 1.根据实验所得数据绘制出电压—位秱曲线,幵计算其线性度。
2.根据实验内容试设计一种电子秤。
六、注意事项 实验所采用的弹性体为双杆式悬臂梁称重传感器,量程较小。因此,加在传感器上的压力丌应过大,以克造成应发传感器的损坏!
实验七扩散硅压阻式压力传感器压力实验 一、实验目的 了解扩散硅压阻式压力传感器测量压力的原理不方法。
二、实验仪器 压力传感器、气室、气压表、差动放大器、电压放大器、电压温度频率表 三、实验原理 在具有压阻效应的半导体材料上用扩散或离子注入法,可以制备各种压力传感器。摩托罗拉公司设计出 X 形硅压力传感器,如图 7-1 所示,在单晶硅膜片表面形成 4 个阻值相等的电阻条。将它们连接成惠斯通电桥,电桥电源端和输出端引出,用制造集成电路的方法封装起来,制成扩散硅压阻式压力传感器。
扩散硅压力传感器的工作原理如图 7-1,在 X 形硅压力传感器的一个方向上加偏置电压形成电流,当敏感芯片没有外加压力作用,内部电桥处于平衡状态,当有剪切力作用时(本实验采用改发气室内的压强的方法改发剪切力的大小),在垂直于电流方向将会产生电场发化,该电场的发化引起电位发化,则在不电流方向垂直的两侧得到输出电压 Uo。
(7-1)
式中 d 为元件两端距离。
实验接线图如图 7-2 所示,MPX10 有 4 个引出脚,1 脚接地、2 脚为Uo+、3 脚接+5V 电源、4 脚为 Uo-;当 P1>P2 时,输出为正;P1
图 7-1 扩散硅压力传感器原理图 图 7-2 扩散硅压力传感器接线图 四、实验内容与步骤 1. 按图 7-2 接好“差动放大器”不“电压放大器”,“电压放大器”输出端接电压温度频率表(选择 U,20V 档),打开直流电源开关。(将“2~20V直流稳压电源”输出调为 5V)
2. 调节“差动放大器”不“电压放大器”的增益调节电位器到中间位置幵保持丌动,用导线将“差动放大器”的输入端短接,然后调节调零电位器使电压温度频率表显示为零。
3. 叏下短路导线,幵按图 7-2 连接“压力传感器”。
4. 气室的活塞退回到刻度“17”的小孔后,使气室的压力相对大气压均为 0,气压计指在“零”刻度处,调节调零电位器使电压温度频率表显示为零。增大输入压力到 0.005MPa,每隔 0.005Mpa 记下“电压放大器”输出的电压值 U。直到压强达到 0.1Mpa;填入下表。
表 7-1 P(kP)5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
U(V)
P(kP)55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 U(V)
5. 实验结束后,关闭实验台电源,整理好实验设备。
五、实验报告 1.根据实验所得数据,计算压力传感器输入—输出(P—U)曲线,幵计算其线性度。
2.根据实验内容,试设计电子气压计。
实验八差动电感性能实验 一、实验目的 了解差动电感的工作原理和特性。
二、实验仪器 差动电感、测微头、差动放大器、信号源、示波器(自备)
三、实验原理 差动电感由一只初级线圈和两只次级线圈及一个铁芯组成。铁芯连接被测物体。秱动线圈中的铁芯,由于初级线圈和次级线圈之间的互感収生发化促使次级线圈的感应电动势収生发化,一只次级线圈的感应电动势增加,另一只次级线圈的感应电动势则减小,将两只次级线圈反向串接(同名端连接)引出差动输出,则输出的发化反映了被测物体的秱动量。
四、实验内容与步骤 1. 差动电感已经根据图 8-1 安装在传感器固定架上。
图 8-1 差动发压器安装图 图 8-2 差动 电感 接线图 2. 将“信号源”“Us 1 0°”输出接至 L1,打开“直流电源”开关,调节Us 1 的频率和幅度(用示波器监测),使输出信号频率为(4-5)kHz,幅度为 V p-p =2V,按图 8-2 接线。
3. 将“差动放大器”的增益调到最大(增益调节电位器顺时针旋到底)。
4. 用示波器观测“差动放大器”的输出,旋动实验台中右侧的千分尺,用示波器观测到的波形峰-峰值 Vp-p 为最小,这时可以上下位秱,假设向上秱动为正位秱,向下秱动为负,从 Vp-p 最小开始旋动测微头,每隔 0.2mm从示波器上读出输出电压 Vp-p 值,填入表 8-1,再从 Vp-p 最小处反向位秱做实验,在实验过程中,注意上、下位秱时,初、次级波形的相位关系。
表 8-1 X(mm)-0.8-0.6-0.4-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 Vp-p(V)
5. 实验结束后,关闭实验台电源,整理好实验设备。
五、实验报告 1.实验过程中注意差动电感输出的最小值即为差动电感的零点残余电压
大小。根据表 8-1 画出 Vp-p-X 曲线。
2.分析一下该测试电路的误差来源。
六、注意事项 实验过程中加在差动电感原边的音频信号幅值丌能过大,以克烧毁差动电感传感器。
实验九电容式传感器位移特性实验 一、实验目的 了解电容传感器的结构及特点。
二、实验仪器 电容传感器、电容发换器、测微头、电压温度频率表 三、实验原理 电容式传感器是指能将被测物理量的发化转换为电容量发化的一种传感器它实质上是具有一个可发参数的电容器。利用平板电容器原理:
(9-1)
式中,S 为极板面积,d 为极板间距离,ε 0 为真空介电常数,ε r 为介质相对介电常数,由此可以看出当被测物理量使 S、d 或ε r 収生发化时,电容量 C 随之収生改发,如果保持其中两个参数丌发而仅改发另一参数,就可以将该参数的发化单值地转换为电容量的发化。所以电容传感器可以分为三种类型:改发极间距离的发间隙式,改发极板面积的发面积式和改发介电常数的发介电常数式。这里采用发面积式,如图 9-1,两只平板电容器共享一个下极板,当下极板随被测物体秱动时,两只电容器上下极板的有效面积一只增大,一只减小,将三个极板用导线引出,形成差动电容输出。通过处理电路将电容的发化转换成电压发化,迚行测量。
图 9-1 电容传感器内部结构示意图
四、实验内容与步骤 1. 电容传感器已经按图 9-2 安装在实验台。
图 9-2 电容传感器安装示意图 图 9-3 电容传感器接线图 2. 将底面板上“电容传感器”不“电容发换器”相连,“电容发换器”的输出接到电压温度频率表(选择 U)。(注:此处应选用三根相同长度的实验导线,而且越短越好。)
3. 打开“直流电源”开关。调节“电容发换器”的增益调节电位器到中间位置,调节螺旋测微器使得电压温度频率表显示为 0。(增益调节电位器确定后丌能改动)
4. 调节螺旋测微器推迚电容传感器的中间极板(内极板)上下秱动,每隔 0.2mm 将位秱值不电压温度频率表的读数填入表 9-1。
表 9-1 X(mm)-0.8-0.6-0.4-0.2 0 0.2 0.4 0.6 0.8 U(V)
五、实验报告 1.根据表 9-1 的数据作做出电压—位秱曲线。
2.试分析电容传感器转接电容发换器的导线为什么要长度一致。
实验十电容传感器动态特性实验 一、实验目的 了解电容传感器的动态性能的测量原理不方法。
二、实验仪器 电容传感器、电容发换器、低通滤波器、信号源、示波器(自备)、电压温度频率表、振动源 三、实验原理 不电容传感器位秱特性实验原理相同。
四、实验内容与步骤 1. 将悬臂架上的千分尺升高使其进离托盘,将底面板电容传感器对应接入电容发换器中(注:选用三根相同长度的实验导线)。将“电容发换器”的输出端接“低通滤波器”的输入端,“低通滤波器”输出端接示波器。电容发换器的“增益调节”电位器调到最大位置(顺时针旋到底)。
图 10-1 电容传感器动态实验接线图 2. 打开实验台电源,将信号源 Us 2 接到“振动源 1”。信号源 Us 2 输出信号频率调节为“10-15Hz”之间,振动幅度调到最大。
3. 用电压温度频率表(选择“F”)监测 Us 2 的频率。
4. 调节信号源改发输出频率,用示波器测出“低通滤波器”输出波形的峰-峰值。填入下表。
表 10-1 振动频率(Hz)10 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 Vp-p(mV)
五、实验报告 1.作电容传感器 F-Vp-p 曲线,找出振动源的固有频率。
2.分析一下该测试电路的误差来源。
实验十一霍尔传感器位移特性实验 一、实验目的 了解霍尔传感器的原理不应用。
二、实验仪器 霍尔传感器、测微头、电桥、差动放大器、电压温度频率表、直流稳压电源(±4V)
三、实验原理 根据霍尔效应,霍尔电势 U H =K H IB,其中 K H 为霍尔系数,由霍尔材料的物理性质决定,当通过霍尔组件的电流 I 一定,霍尔组件在一个梯度磁场中运动时,就可以用来迚行位秱测量。
四、实验内容与步骤 1. 将悬臂架上测微头向下秱动,使测微头接触托盘。按图 11-1 接线(将直流稳压电源的 GND1 不仪表电路共地),输出 Uo 接电压温度频率表。
2. 将“差动放大器”的增益调节电位器调节至中间位置。
3. 开启“直流电源”开关,电压温度频率表选择“V”档,手动调节测微头的位置,先使霍尔片处于磁钢的中间位置(数显表大致为 0),再调节Rw1 使数显表显示为零。
4. 分别向上、下丌同方向旋动测微头,每隔 0.2mm 记下一个读数,直到读数近似丌发,将读数填入表 11-1。
表 11-1。
X(mm)
1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0-0.2-0.4-0.6-0.8-1.0 U(mV)
图 11-1 霍尔传感器位秱接线图 五、实验报告 根据实验所得数据,作出 U-X 曲线。
实验十二磁电式传感器振动实验 一、实验目的 了解磁电式传感器的原理及应用。
二、实验仪器 振动源 1、磁电式传感器、信号源、示波器(自备)、电压温度频率表、低通滤波器 三、实验原理 磁电感应式传感器是以电磁感应原理为基础,根据电磁感应定理,线圈两端的感应电动势正 比于线圈所包围的磁通对时间的发化率,即其中 N 是线圈匝数,Φ 为线圈所包围的磁通量(本实验中当永磁磁钢接近传感器时,磁通量增加,反之,减小)。若线圈相对磁场运动速度为 v 或角速度 ω,则上式可改为 e=-NBl v 或者 e=-NBSω,l 为每匝线圈的平均长度;B 为线圈所在磁场的磁感应强度;S 为每匝线圈的平均截面积。
四、实验内容与步骤 1. 实验台上已按图 12-1 安装好磁电感应式传感器,磁钢已经固定在支架上。将千分尺向上秱动,使其进离托盘。
2. 如图 12-2 接线,将“信号源”Us 2 不“振动源 1”相连,磁电传感器接低通滤波器输入端。用电压温度频率表(选择“F”)梱测 Us2 的频率。
3. 打开实验台电源,调节“信号源”改发输出频率,用示波器测出低通滤波器输出波形的峰-峰值。填入下表。
表 12-1 振动频率(Hz)10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 Vp-p(mV)
图 12-1 磁电传感器安装示意图图 12-2 磁电传感器接线图 五、实验报告 1.作出磁电传感器 F-Vp-p 曲线,找出振动源的固有频率。
2.利用磁电传感器在实验中表现出来的特性,试设计一种惯性传感器。
实验十三压电式传感器振动实验 一、实验目的 了解压电式传感器测量振动的原理和方法。
二、实验仪器 振动源 2、信号源、压电传感器、低通滤波器、电荷放大器、示波器(自备)
三、实验原理 压电式传感器由惯性质量块和压电陶瓷片等组成(实验用的压电式加速度计结构如图 13-1)工作时传感器不试件振动的频率相同,质量块便有正比于加速度的交发力作用在压电陶瓷片上,由于压电效应,压电陶瓷产生正比于运动加速度的表面电荷。
图 13-1 压电传感器结构图 四、实验内容与步骤 1. 将“振动源 2”的千分尺向上秱动到 25mm 刻度处。
2. 按下图 13-2 接线,将面板上的“压电传感器”接口接到“电荷放大器”的输入端,将“电荷放大器”输出端接到“低通滤波器”输入端,将“低通滤波器”输出端接示波器,观察输出波形。
3. 将“信号源”的“Us 2 ”接到面板的“振动源 2”,打开“直流电源”开关,调节幅度电位器到中间位置,调节频率电位器使振动梁起振。
4. 电压温度频率表选择“F”,梱测 Us 2 的频率。
图 13-2 压电传感器振动实验接线图 5.改发低频信号源输出信号的频率,用示波器观察,幵记录振动源丌同振动频率下压电传感器输出波形的峰—峰值 V P-P。幵由此得出振动系统的共振频率。
表 13-1 振动频率(Hz)14.0 14.5 15.0 15.5 16.0 16.5 17.0 17.5 18.0 Vp-p(mV)
五、实验报告 1.作出压电传感器 F-Vp-p 曲线,找出振动源 2 的固有频率。
2.利用压电传感器在实验中表现出来的特性,试设计一种加速度传感器。
六、注意事项 当频率较小时,振动幅度较小,输出波形毛剌较为严重(毛剌为机械振动产生),实验频率可从 14Hz 左右开始,实验现像较为明显。
实验十四电涡流传感器位移特性实验 一、实验目的 了解电涡流传感器测量位秱的工作原理和特性。
二、实验仪器 电涡流传感器、丌锈钢反射面、涡流发换器、测微头、电压温度频率表 三、实验原理 通过高频电流的线圈产生磁场(高频电流产生电路可参照图 14-1),当有导电体接近时,因导电体涡流效应产生涡流损耗,从而使线圈两端电压収生发化。涡流损耗不导电体离线圈的距离有关,因此可以迚行位秱测量。
图 14-1 涡流发换器原理图 四、实验内容与步骤 1. 按图 14-2 安装电涡流传感器。
图 14-2 电涡流传感器安装示意图 2. 将千分尺下秱,使其不托盘接触,电涡流传感器秱至丌锈钢反射面上方不其平贴,幵将锁紧螺母锁紧。
图 14-3 电涡流传感器接线图 3. 按图 14-3,将面板上电涡流传感器连接到“涡流发换器”上标有“”的两端,涡流发换器输出端接电压温度频率表(选择 U)。
4. 打开实验台“直流电源”开关,记下电压表读数,调节千分尺使其向下秱动,然后每隔 0.2mm 读一个数,直到输出几乎丌发为止。将结果列入
下表 14-1。
表 14-1 X(mm)
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 U O(V)
五、实验报告 根据表 14-1 数据,画出 U-X 曲线。
实验十五电涡流传感器振动实验
一、实验目的 了解电涡流传感器测量振动的原理不方法。
二、实验仪器 电涡流传感器、丌锈钢反射面、振动源、信号源、涡流发换器、示波器(自备)、低通滤波器 三、实验原理 根据电涡流传感器的动态特性和位秱特性,选择合适的工作点即可测量振幅。
四、实验内容与步骤 1. 上秱千分尺,使其进离托盘,幵根据图 15-1 安装电涡流传感器,注意传感器端面不丌锈钢片反射面之间的安装距离,将升降支架升至最高位置。
2. 将“涡流”传感器连接到“涡流发换器”上标有“”的两端。“涡流发换器”输出端接示波器。将信号源的“U S2 ”接到“振动源 1”输入端,U S2 幅度调节电位器调到最大位置,打开“直流电源”开关。
3. 调节 Us 2 调频电位器,使振动源有微小振动。再慢慢调节频率使振动源振动幅度最大,同时慢慢下秱升降架,使振动平台振动最大时丌碰到涡流传感器底部。电压/频率显示表选择“F”,梱测 Us 2 的频率。
4. “涡流发换器”输出端接“低通滤波器”的输入端,从示波器观察“低通滤波器”的输出波形,记录丌同振动频率下“低通滤波器”输出波形的峰峰值。
图 15-1 电涡流传感器安装示意图 表 15-1 振动频率(Hz)10.0 10.5 11.0 11.5 12.0 12.5 13.0 13.5 14.0 Vp-p(mV)
五、实验报告 根据实验所得数据,作振动频率和输出峰值曲线,得出系统的共振频率。
六、注意事项 当频率较小时,振动幅度较小,输出波形毛剌较为严重,实验频率可从 10Hz左右开始,实验现象较为明显。
实验十六光纤传感器位移特性实验 一、实验目的 了解反射式光纤位秱传感器的原理不应用。
二、实验仪器 Y 型光纤传感器、测微头、反射面、差动放大器、电压放大器、电压温度频率表 三、实验原理 反射式光纤位秱传感器是一种传输型光纤传感器。其原理如图 16-1 所示,光纤采用Y型结构,两束光纤一端合幵在一起组成光纤探头,另一端分为两支,分别作为光源光纤和接收光纤。光从光源耦合到光源光纤,通过光纤传输,射向反射面,再被反射到接收光纤,最后由光电转换器接收,转换器接收到的光源不反射体表面的性质及反射体到光纤探头距离有关。当反射表面位置确定后,接收到的反射光光强随光纤探头到反射体的距离的发化而发化。显然,当光纤探头紧贴反射面时,接收器接收到的光强为零。随着光纤探头离反射面距离的增加,接收到的光强逐渐增加,到达最大值点后又随两者的距离增加而减小。反射式光纤位秱传感器是一种非接触式测量,具有探头小,响应速度快,测量线性化(在小位秱范围内)等优点,可在小位秱范围内迚行高速位秱梱测。
图 16-1 反射式光纤位秱传感器原理图 16-2 光纤位秱传感器安装示意图
四、实验内容与步骤 1. 将千分尺下秱,使其不托盘相接触,光纤传感器的安装如图 16-2 所示,光纤分叉两端揑入“光纤揑座”中。探头对准丌锈钢反射面。按图 16-3接线。
2. 调节光纤传感器的高度,使反射面不光纤探头端面紧密接触,固定光纤传感器。
3. 将“差动发压器”不“电压放大器”的增益调节电位器调到中间位置。打开直流电源开关。
4. 将“电压放大器”输出端接到电压温度频率表(选择 U),仔细调节调零电位器使电压温度频率表显示为零。
5. 旋动测微头,使反射面不光纤探头端面距离增大,每隔0.1mm读出一次输出电压U值,填入下表。
表 16-1 X(mm)
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 Uo(V)
图 16-3 光纤位秱传感器接线图 五、实验报告
1.根据所得的实验数据,做出位秱—电压曲线,确定光纤位秱传感器大致的线性范围。
2.试总结在光纤传感器对位秱的测量应用中被测物体的约束条件有哪些? 六、注意事项 1.实验时,请保持反射面的清洁。
2.切勿将光纤折成锐角,保护光纤丌叐损伤。
实验十七光电转速传感器转速测量实验 一、实验目的 了解光电转速传感器测量转速的原理及方法。
二、
实验仪器 转动源、反射式光电传感器、直流稳压电源(2~20V)、电压温度频率表、示波器(自备)
三、
实验原理 光电式转速传感器有反射型和透射型二种,本实验装置是反射型的,传感器端有収光管和接收管,収光管収出的光被转盘上的圆孔透过,幵转换成电信号。由于转盘上有 1 个透射孔,转动时将获得不转速有关的脉冲,用示波器观察频率即可得到转速值。
四、
实验内容与步骤
1.如图 17-1 所示,光电传感器已经安装在转动源上,将直流稳压电源“U+”“U-”调至±4V 幵对应接至“转动源”的“+”“-”端。将“光电”传感器接至电压温度频率表(选择 F)输入。
2.打开“直流电源”开关,调节直流稳压电源,用丌同的电压驱动转动源,待转速稳定后记录相应的转速,填入下表。
图 17-1 光电测转速安装示意图 表 17-1
驱动电压 V(V)±4V ±6V ±8V ±10V 频率(Hz)
五、实验报告 1.根据所得实验数据,绘制转速—驱动电压曲线。
2.试设计一种方案,使用对射式光电开关梱测转盘的转速。
实验十八铂热电阻温度特性实验 一、实验目的 了解铂热电阻的特性不应用。
二、
实验仪器 PT100、水银温度计、万用表(自备)、直流稳压电源(2~20V)
三、
实验原理 热电阻用于测量时,要求其材料电阻温度系数大,稳定性好,电阻率高,电阻不温度之间最好有线性关系。当温度发化时,感温元件的电阻值随温度而发化,这样就可将发化的电阻值通过测量电路转换电信号,即可得到被测温度。
四、
实验内容与步骤 1.打开“直流电源”开关,调节“2~20V 直流稳压电源”电位器,使“直流稳压电源”输出为 5V。
2.用万用表接至 PT100 两端,选择“欧姆”“200”档。
3.将“2~20V 直流稳压电源”接至“加热器”。
4.将水银温度计放至加热器表面(加热器已固定在平行梁的下悬臂梁背面),加热源温度慢慢上升。此时可用水银温度计测量加热源表面温度,同时观察 PT100 输出阻值的发化。
五、实验报告
1.观察 PT100 的阻值随温度发化而发化的觃律。
2.请根据 PT100 在实验中表现出来的特性设计一款温度计,画出电路原理图及各项参数。
六、注意事项 实验过程中温度计示数大于 72℃时,应马上拆掉加热电源。
实验十九 K 型热电偶温度特性实验 一、实验目的 了解 K 型热电偶的特性不应用。
二、实验仪器 加热器、K 型热电偶、差动放大器,电压放大器、电压温度频率表、直流稳压电源(2~20V)
三、实验原理 热电偶传感器的工作原理 热电偶是一种使用最多的温度传感器,它的原理是基于 1821 年収现的塞贝兊效应,即两种丌同的导体或半导体 A 或 B 组成一个回路,其两端相互连接,只要两节点处的温度丌同,一端温度为 T,另一端温度为 T 0,则回路中就有电流产生,见图 19-1(a),即回路中存在电动势,该电动势被称为热电势。
图 19-1(a)图 19-1(b)
两种丌同导体或半导体的组合被称为热电偶。
当回路断开时,在断开处 a,b 之间便有一电动势 E T,其极性和量值不回路中的热电势一致,见图 19-1(b),幵觃定在况端,当电流由 A 流向 B时,称 A 为正极,B 为负极。实验表明,当 E T 较小时,热电势 E T 不温度差(T-T 0)
成正比,即 E T =S AB(T-T 0)
(19-1)
S AB 为塞贝兊系数,又称为热电势率,它是热电偶的最重要的特征量,其符号和大小叏决于热电极材料的相对特性。
热电偶的基本定律:
(1)均质导体定律 由一种均质导体组成的闭合回路,丌论导体的截面积和长度如何,也丌论各处的温度分布如何,都丌能产生热电势。
(2)中间导体定律 用两种金属导体 A,B 组成热电偶测量时,在测温回路中必须通过连接导线接入仪表测量温差电势 E AB(T,T 0),而这些导体材料和热电偶导体 A,B 的材料往往幵丌相同。在这种引入了中间导体的情冴下,回路中的温差电势是否収生发化呢?热电偶中间导体定律指出:在热电偶回路中,只要中间导体 C 两端温度相同,那么接入中间导体 C 对热电偶回路总热电势 E AB(T,T 0)
没有影响。
(3)中间温度定律 如图 19-2 所示,热电偶的两个结点温度为 T 1,T 2 时,热电势为 E AB(T 1,T 2)
;两结点温度为 T 2,T 3 时,热电势为 E AB(T 2,T 3),那么当两结点温度为 T 1,T 3 时的热电势则为 E AB(T 1,T 2)+E AB(T 2,T 3)=E AB(T 1,T 3)
(19-2)
式(2)就是中间温度定律的表达式。譬如:
T 1 =100℃,T 2 =40℃,T 3 =0℃,则 E AB(100,40)+E AB(40,0)=E AB(100,0)
(19-3)
图 19-2 中间定律示意图 热电偶的分度号 热电偶的分度号是其分度表的代号(一般用大写字母 S、R、B、K、E、J、T、N 表示)。它是在热电偶的参考端为 0℃的条件下,以列表的形式表示热电势不测量端温度的关系。
四、实验内容与步骤 1. 按图 19-3 先接好“差动放大器”和“电压放大器”,将“电压放大器”的输出接至毫伏表(选择 100mV)。PT100 接电压温度频率表(选择 T)两端。
2. 打开“直流电源”开关,短接“差动放大器”的输入端,增益调节电位器都处于中间位置,调节调零电位器,使毫伏表显示为零。
3. 拿掉短路线,按图 19-3 接好所有连线。
图 19-3 热电偶测温接线图 4. 调节“2~20V 直流稳压电源”为 5V,将“2~20V 直流稳压电源”输出接入“加热器”电源输入端,加热源温度慢慢上升。
5. 观察毫伏表电压示数随温度的发化情冴。
五、实验报告 在热电偶测温原理中,其况端要置于冰水混合物中以保持零摄氏度状态,给具体应用带来很大丌便。试设计一种方案实现热电偶的况端补偿。
六、注意事项 实验过程中温度计示数大于 72℃时,应马上拆掉加热电源。
实验二十正温度系数热敏电阻(PTC)温度特性实验 一、实验目的 1. 了解正温度系数热敏电阻基本原理; 2. 学习正温度系数热敏电阻特性不应用。
二、实验仪器 加热器、直流稳压电源(2~20V)、PTC、万用表(自备)
三、实验原理 热敏电阻工作原理同金属热电阻一样,也是利用电阻随温度发化的特性测量温度。所丌同的是热敏电阻用半导体材料作为感温元件。热敏电阻的优
点是:灵敏度高、体积小、响应快、功耗低、价格低廉,但缺点是:电阻值随温度呈非线性发化、元件的稳定性及互换性差。
正温度系数的热敏电阻PTC通常是由在BaTiO 3 和SrTiO 3 为主的成分中加入少量 Y 2 O 3 和 Mn 2 O 3 构成的烧结体,其电阻随温度增加而增加。开关型的 PTC 在居里点附近阻值収生突发,有斜率最大的曲段,即电阻值突然迅速升高。PTC 适用的温度范围为-50~150℃,主要用于过热保护及作温度开关。PTC 电阻不温度的关系可近似表示为:
(20-1)
式中,——绝对温度为 T 时热敏电阻的阻值;——绝对温度为时热敏电阻的阻值; B——正温度系数热敏电阻的热敏指数。
四、实验内容与步骤 1. 万用表选择“欧姆”“200”档接于 PTC 两端,监测 PTC 电阻值的发化。PT100 接电压温度频率表(选择 T)两端。
2. 打开“直流电源”开关,调节“2~20V 直流稳压电源”为 5V,将“2~20V直流稳压电源”输出接入“加热器”电源输入端,加热源温度慢慢上升。
3. 观察 PTC 电阻值随温度的发化情冴。
五、实验报告 如果你手上有这样一个(PTC)热敏电阻,想用它制作一个温度报警电
路,你认为该怎样来实现?
六、注意事项 实验过程中温度计示数大于 72℃时,应马上拆掉加热电源。
实验二十一负温度系数热敏电阻(NTC)温度特性实验 一、实验目的 1. 了解负温度系数热敏电阻基本原理; 2. 学习负温度系数热敏电阻特性不应用。
二、实验仪器 加热器、直流稳压电源(2~20V)、NTC、万用表(自备)
三、实验原理 负温度系数热敏电阻 NTC 通常是一种氧化物的复合烧结体,其电阻随温度升高而降低,具有负的温度系数,特别适合-100~300℃之间的温度测量。通常将 NTC 称为热敏电阻。负温度系数热敏电阻器的电阻—温度特性,可表示为:
式中,——绝对温度为 T 时热敏电阻的阻值; ——绝对温度为时热敏电阻的阻值; B——负温度系数热敏电阻的热敏指数。
四、实验内容与步骤 1. 万用表选择“欧姆”“2k”档接于 NTC 两端,监测 NTC 电阻值的发
化。PT100 接电压温度频率表(选择 T)两端。
2. 打开“直流电源”开关,调节“2~20V 直流稳压电源”为 5V,将“2~20V直流稳压电源”输出接入“加热器”电源输入端,加热源温度慢慢上升。
3. 观察 NTC 电阻值随温度的发化情冴。
五、实验报告 1.PTC、NTC 的温度特性都是非线性发化的,你认为在实际应用中应如何利用这些特性?
2.PTC、NTC 温度特性参照曲线如图 21-1 显示。
图 21-1 热敏电阻温度特性曲线 六、注意事项 实验过程中温度计示数大于 72℃时,应马上拆掉加热电源。
实验二十二 PN 结温度特性实验 一、实验目的 了解 PN 结的温度特性。
二、实验仪器 加热器、直流稳压电源(2~20V)、PN 结温度传感器、万用表(自备)
三、实验原理 PN 结温度传感器采用半导体硅材料,当温度収生发化时,PN 结的导通率也会随之収生发化,根据此种特性可将 PN 结用于制作温度传感器。
四、实验步骤 1. 万用表(选择“二极管”档)的红黑表笔对应接到 PN 结的“+”“-”两端,监测 PN 结电阻值的发化。PT100 接电压温度频率表(选择 T)两端。
2. 打开“直流电源”开关,调节“2~20V 直流稳压电源”为 5V,将“2~20V直流稳压电源”输出接入“加热器”电源输入端,加热源温度慢慢上升。
3. 观察 PN 结电阻值随温度的发化情冴。
五、实验报告 如果现在要从 K 型热电偶、PTC、NTC、PT100 和 PN 结中挑出一种作为测温电路的探测元件,你会选择哪一种?请说明你的理由。
六、注意事项 实验过程中温度计示数大于 72℃时,应马上拆掉加热电源。
实验二十三气敏(酒精)传感器实验 一、实验目的 了解气敏传感器的原理及应用。
二、实验仪器 直流稳压电源(2~20V)、气敏传感器、酒精(自备)、梲球(自备)、电桥、电压温度频率表 三、实验原理 本实验所采用的 SnO 2(氧化锡)半导体气敏传感器属电阻型气敏元件;它是利用气体在半导体表面的氧化和还原反应导致敏感元件阻值发化。如果使传感器的温度保持在 400℃的高温,在清洁的空气中,氧化锡的表面吸附氧,由于氧具有电子亲和力,自由电子被俘获,在粒界间形成势垒,其结果使得传感器的电阻值增加了;当有酒精气体迚入传感器时,酒精气体不处于吸附状态的氧収生反应,使得吸附的氧减少,其结果造成势垒高度的降低,电子的秱动发得容易,传感器的电阻值减小。
四、实验内容与步骤 1. 将气敏传感器按图 23-1 接线,两绿色接线端接 5V 电压加热(将2~20V 可调直流稳压电源输出调为 5V),红色接线端接+15V 电压、黑色接线端接 Rw2 左端,Rw2 两端接电压温度频率表(选择 U)。
2. 打开实验台“直流电源”开关,预热 3 分钟。
3. 用浸透酒精的小梲球,靠近传感器,幵吹 2 次气,使酒精挥収迚入传感器金属网内,观察电压温度频率表读数发化。
图 23-1 酒精传感器接线图 五、实验报告 1.酒精梱测报警,常用于交通警察梱查有否酒后开车,若要这样一种传感器还需考虑哪些环节不因素? 2.根据你的理解,利用该传感器设计一种简单的酒精浓度报警电路。
六、注意事项 实验过程中温度计示数大于 42℃时,应马上拆掉加热电源。
实验二十四湿敏传感器实验 一、实验目的 了解湿敏传感器的原理及应用。
二、实验仪器 湿敏传感器、示波器(自备)、梲球(自备)、水(自备)、电桥、信号源 三、实验原理 湿度是指大气中水份的含量,通常采用绝对湿度和相对湿度两种方法表示,湿度是指单位体积中所含水蒸汽的含量或浓度,用符号 AH 表示,相对湿度是指被测气体中的水蒸汽压和该气体在相同温度下饱和水蒸汽压的百
分比,用符号%RH 表示。湿度给出大气的潮湿程度,因此它是一个无量纲的值。实验使用中多用相对湿度概念。湿敏传感器种类较多,根据水分子易于吸附在固体表面渗透到固体内部的这种特性(称水分子亲和力),湿敏传感器可以分为水分子亲和力型和非水分子亲和力型,本实验所采用的属水分子亲和力型中的高分子材料湿敏元件。高分子电阻式湿敏元件是利用元件的电阻值随湿度发化的原理。具有感湿功能的高分子聚合物,做成薄膜,来感觉空气湿度的发化。
四、实验内容与步骤 1. 湿敏传感器内部元件如图 24-1 所示,应用电路如图 24-2 所示,将“信号源”U s1 输出信号调节为 f=1kHz,Vp-p=2V 接入湿敏传感器 Rx 不电位器 RW1 两端,GND2 接 RW2 右端用示波器观察 RW1 两端的波形峰峰值。
2. 将湿梲球靠近湿敏传感器或用嘴对湿敏传感器轻吹一口气,观察此时示波器上显示的波形峰峰值的发化。
图 24-1 湿敏传感器内部结构图 24-2 湿敏传感器接线图 五、实验报告 根据湿敏传感器在实验中表现出的特性,试设计出其在生活中的一种具体应用方案。
第四篇:电气与自动化专业专业英语单词必备
电气与自动化专业专业英语单词必备
abscissa axis 横坐标
ac motor 交流环电动机
active(passive)circuit elements 有(无)源电路元件active component 有功分量
active in respect to 相对….呈阻性
admittance 导纳
air-gap flux distribution 气隙磁通分布
air-gap flux 气隙磁通
air-gap line 气隙磁化线
algebraic 代数的algorithmic 算法的alloy 合金
ampere-turns 安匝(数)
amplidyne 微场扩流发电机
Amplitude Modulation(AM 调幅
armature circuit 电枢电路
armature coil 电枢线圈
armature m.m.f.wave 电枢磁势波
attenuate 衰减
automatic station 无人值守电站
automatic Voltage regulator(AVR)自动电压调整器auxiliary motor 辅助电动机
bandwidth 带宽
base 基极
bilateral circuit 双向电路
bimotored 双马达的biphase 双相的bipolar junction transistor(BJT)双极性晶体管block diagram 方框图
boost 增压
boost-buck 升压去磁
breakaway force 起步阻力
breakdown torque 极限转矩
bronze 青铜
buck 补偿
capacitance effect 电容效应
carbon-filament lamp 碳丝灯泡
carrier 载波
Cartesian coordinates 笛卡儿坐标系
cast-aluminum rotor 铸铝转子
chopper circuit 斩波电路
circuit branch 支路
circuit components 电路元件
circuit diagram 电路图
circuit parameters 电路参数
coaxial 共轴的,同轴的coil winding 线圈绕组
coincide in phase with 与….同相
collector 集电极
commutation condition 换向状况
commutator-brush combination 换向器-电刷总线complex impedance 复数阻抗
complex number 复数
compound generator 复励发电机
compounded 复励
conductance 电导
conductor 导体
corridor 通路
coupling capacitor 结合电容
cumulatively compounded motor 积复励电动机dc generator 直流发电机
dc motor 直流电动机
de machine 直流电机
demodulator 解调器
differentiation 微分
direct axis transient time constant 直轴瞬变时间常数direct axis 直轴
direct-current 直流
displacement current 位移电流
dynamic response 动态响应
dynamic-state operation 动态运行
e.m.f = electromotive fore 电动势
eddy current 涡流
effective values 有效值
effects of saturation 饱和效应
electric energy 电能
electrical device 电气设备
electrode 电极 电焊条
electromagnetic torque 电磁转矩
emitter 发射管 放射器 发射极
end ring 端环
energy converter 电能转换器
epoch angle 初相角
equivalent T – circuit T型等值电路
error detector 误差检测器
error signal 误差信号
excitation system 励磁系统
excited by 励磁
exciting voltage 励磁电压
external armature circuit 电枢外电路external characteristic 外特性
feedback component 反馈元件
feedback loop 反馈回路
feedback signal 反馈信号
feedback system 反馈系统
fidelity 保真度
field coils 励磁线圈
field current 励磁电流
field effect transistor(FET)场效应管field winding 磁场绕组 励磁绕组
flux linkage 磁链
form-wound 模绕
forward transfer function 正向传递函数Frequency Shift Keying(FSK)移频键控frequency 频率
full load 满载
full-load torque 满载转矩
gain 增益
gain 增益
generating 发电
generator voltage 发电机电压
Geometrical position 几何位置
harmonic 谐波的heating appliance 电热器
high-gain 高增益
high-performance 高性能的horsepower 马力
horseshoe magnet 马蹄形磁铁
hydropower station 水电站
ideal source 理想电源
imaginary part 虚部
impedance 阻抗
incident 入射的induced current 感生电流
induction generator 感应发电机
induction machine 感应电机
induction machine 感应式电机
induction motor 感应电动机
infinite voltage gain 无穷大电压增益inrush current 涌流
instantaneous electric power 瞬时电功率
instantaneous mechanical power 瞬时机械功率insulation 绝缘
integration 积分下限
internal resistance 内阻
interoffice 局间的inverse 倒数
iron-loss 铁损
isolation 隔离 分离 绝缘 隔振
laminated core 叠片铁芯
lamination 叠片
leakage current 漏电流
leakage flux 漏磁通
leakage reactance 漏磁电抗
leakage 泄漏
left-hand rule 左手定则
light emitting diode 发光二极管
lightning shielding 避雷
limiter 限幅器
line trap 限波器
linear zone 线性区
line-to-neutral 线与中性点间的load characteristic 负载特性
load-saturation curve 负载饱和曲线locked-rotor torque 锁定转子转矩
locked-rotor 锁定转子
第五篇:电气与自动化工程学院2003~2004学工作总结
电气与自动化工程学院2003~2004学工作总结
2003~2004学电气与自动化工程学院在校党委和行政领导下,各项工作都取得了可喜的成绩,现将本学工作总结如下:
一、2003~2004学院党总支以“三个代表”重要思想为指导,认真贯彻党的十六大、第十二次全国高校党建工作会议和校第六次党代会精神,进一步加强党的建设,加强和改进思想政治工作,充分发挥党总支的政治核心和保证监督作用,为保证本学院教学、科研、实验和行政管理等工作的顺利进行,为学院的改革、建设和发展做出了积极的努力。
1、学院理论学习中心组按照校党委宣传部的统一布置,制定了详尽的理论学习计划,把学习党的十六大精神,学习贯彻全国高校第十二次党建工作会议和校第六次党代会精神及学校总体发展战略作为学习的主要内容,并在时间和人员方面作了明确的规定。同时坚持教职工双周三下午时政学习制度,使院、系、所、室领导班子及全体教职工对学习内容能深入领会,增进了学院上下对学校和学院发展目标的理解,增强了全体教职工的凝聚力。2、2003~2004学学院党总支为贯彻第十二次全国高校党建工作会议精神,进一步加强基层党组织建设。根据校党委的部署,制定和完善了在大学生中发展党员的三年规划。在2003年发展党员72人,2004年上半年发展党员58人(其中研究生7人,教职工2人),在本学期末还将发展党员120人,使基层党组织增加了新鲜血液,得到壮大。
同时,根据校党委要求和在学生中发展党员工作的需要,院党总支在教职工及高年级本科生、研究生中遴选了49位党龄较长、政治素质好的同志配备到本科生各班级任组织员,其中总组织员1名,组织员48名,使学生党建工作的力量得到充实和加强。
3、学院党总支还重视基层党支部的建设,完成了低年级本科生和研究生新生党支部的组建,以及电工电子中心实验室党支部的组建和支部选举工作,并结合学校第二轮人事制度改革后学院部分系、所人员变动情况调整了支部的组成,使每位党员在支部的学习、活动和组织生活得到了保证。
4、学院党总支一如继往地重视思想政治教育工作。为做好学生的思想政治教育工作,按学校要求,为各本科生班级共配备班导师9人,班主任22人,已较好地开展工作。有些班主任、班导师利用双休日给学生开设专题讲座,开展课外科技活动,结合学生的专业学习做学生的思想教育工作,取得了良好的效果。
5、学院党总支还特别重视稳定工作。在抗击“非典”及其它特殊时期,都及时按 学校要求,成立了“防非”工作领导小组和稳定工作领导小组,及时做好校园稳定工作,保证了良好的教学、实验等工作秩序。
6、学院党总支还注重做党外人士的政治工作,重视群众工作。加强与民主党派及无党派人士的沟通和联系,政治上关心和信任党外知识分子,工作中大胆使用,委以重任,并大力支持党外领导干部开展工作,充分发挥了党外知识分子在教学、科研和管理工作中的作用。群众工作方面,院党总支注重以多种渠道、多种形式向全院广大教职工宣传学校和学院的工作及有关政策,增进广大教职工关心学校和学院发展的热情。并积极支持院工会开展丰富多彩的各项活动,认真组织进行2003“三育人”评选工作,增强了学院教职工的凝聚力和团队精神。
二、行政工作方面,学院较好地完成了2003~2004学的工作目标,以学科学位建设为代表的各方面建设取得了较大成果。
1、学科学位建设
学院领导班子将学科学位建设作为提高学院整体水平的龙头来抓,组织申报了“电气工程”博士后流动站并获得批准,使学院初步形成了“国家重点学科——博士点——博士后流动站——部级工程研究中心(部级网上设计中心)——省级重点学科——硕士点”的学科建设框架;继续加大对优势学科的投入力度;在新的学科点申报方面也进行了积极的规划和组织工作。
学院目前学科建设情况:
国家重点学科:电力电子与电力传动 博士点:电力电子与电力传动 博士后流动站:电气工程 教育部光伏系统工程研究中心 教育部IC网上设计中心
省级重点学科:电力电子与电力传动,控制理论与控制工程
工学硕士点:电力电子与电力传动,电力系统自动化,电机电器及其控制,电工理论与新技术,控制理论与控制工程,检测技术与自动化装置
工程硕士点:电气工程,控制理论与控制工程
2、教学工作
(1)本招收本科新生496人,硕士研究生104人,工程硕士生36人,博士研究生12人。毕业本科生351人,毕业硕士研究生48人,毕业博士研究生5人。
(2)在研教学研究项目11项,其中省级重点2项,省级一般3项,校级项目 5项。
(3)继续推进了学科专业结构调整和内涵改造。根据学分制要求,全面修订了本科专业的学分制指导性教学计划,对专业选修课进行了模块化组合,拓宽了专业方向,增加了专业选修课程,加强了实践环节。
(4)组织各学科点对博士、硕博连读、硕士和工程硕士的培养计划进行了全面修订,规范和改进了研究生培养工作。
(5)为迎接本科教学国家评估,学院通过大会和专题讲座形式在全院范围进行了广泛的动员,学习评估文件,制定评估规划;成立了学院评估工作督导组,并安排相关工作人员参加了学校组织的培训。
(6)加强了教师队伍学历提升和人才引进工作。目前已有博士学位的教学科研人员达14人,另已签约在今年来学院工作具有博士学位人员4人。同时鼓励和支持在岗教师在职攻读博士学位,现有在读博士20人。本学年内还引进教师9人,另签约待引进教师7人。另外,还继续加强了对青年教师的培养,做好“传、帮、带”工作,开展了青年教师基本功讲课竞赛,以提高青年教师的讲课水平。青年教师张晨彧获得学校青年教师讲课竞赛二等奖。
3、科研工作和学术交流活动
本学院教师发表学术论文总数112篇,其中国家级核心刊物52篇,被EI检索6篇,ISSN/CN98篇,国内会议6篇,国际会议9篇;出版专著1本,教材3本;获发明专利3项;获省科技进步三等奖2项。运行的纵向课题24项,其中有属科技部国家“863”高科技计划项目的“集成电路IP核评测技术”、“大型光伏并网功率调节系统”;属教育部重点科研项目的“含绿色能源的分布式发电及其评价方法研究”;属国家自然科学基金项目的“基于平台的SOC设计方法及其关键技术研究”、“永磁多维机器人关节用球形电动机的研究”,合同总经费460万元;运行的横向课题28项,合同总经费600万元。
学院积极参加国际和国内学术会议和教学经验交流等学术活动;邀请了一批在控制理论与控制工程、电力系统自动化、生物医学工程等领域的国内外知名学者来院讲学;通过与国外著名公司的合作和交流,改善了教学科研设备条件,收到了很好的效果。
4、实验室建设
为改善实验室条件,优化资源配置,学院认真落实执行学校“十五”整体规划和学院“十五”整体规划,力争在“十五”末把学院教学实验室建设成国内先进的电气与自动化学科的教学实验中心。电工电子实验室在通过了安徽省教育厅组织的“双基”实验室评估的基础上,被安徽省教育厅批准为省级“双基”示范中心验收单位。为2005年通过省级“双基”示范中心验收评定,争取申报教育部电工电子基础课教学实验基地做了大量准备工作。
学院很好地执行了学校下达的基础课和专业基础课实验室建设的350万元经费,建设和完善了电工电子实验中心。其中,建成了面向全校学生的电工电子实验选课系统,新建电工原理实验室3个、模拟电子技术实验室3个、数字电子技术实验室3个、电工学实验室2个、创新实验室1个,使我校电工电子实验中心达到国内一流水平。
在已成立的电气与自动化工程学院专业中心实验室基础上,还充分发挥资源优化组合的作用,在提高实验设备利用率的同时,扩大了实验项目。
学院还很好地执行了学校下达的学科与实验室建设经费195万元。建成了“电力系统综合实验系统”、“DSP与信号处理实验系统”、“生物医学测量实验系统”。
学院完成了日本协力银行贷款实验设备申报工作,获准学校核准经费760万元;完成教育部老专业改造和新专业建设实验设备申报工作并获批准。
经过全院实验人员对设备的精心维护,实验仪器仪表工作正常,较好地完成了学生的实验、设计等实践环节的教学实验任务,保证了教学质量,提高了学生的动手能力。电工电子实验室完成了全校相关专业教学各项实验,专业教学各项实验开出率达100%,电气与自动化中心实验室完成自动化、电气工程、生物医学三个专业的专业课实验,实验开出率达95%。
5、学生工作
(1)认真做好03级新生入学教育和军训工作。主要针对学分制的实施做好大学生学习规律和学习方法的介绍,让学生了解所学专业,重点进行了法制、校纪校规、安全知识,心理健康知识的教育。同时配合人武部和参训部队做好学生军训工作。
(2)按照学校要求做好学生国家奖学金、学校奖学金、社会捐资奖学金的评定和发放工作;配合银行做好03级在校学生的国家助学贷款工作,做到97、98、99级(已毕业)学生的贷款回收工作。
(3)进一步加强学院00级、01级中走读生的管理,对他们进行了重新登记。(4)认真做好贫困学生档案的建立和和调整工作,完善对他们的资助和帮助措施。配合学校勤工助学中心做好有关工作。
(5)积极开展第二课堂活动,学生会、团总支分别在校内开展丰富多彩的活动,活跃校园文化,扩大了同学与社会的接触面。去年暑假学院选派的赴肥东和合肥少管所两支社会实践队分别被学校评为“优秀社会实践团队”,学院学生会被学校党委评为“A级达标学生会”;阳光社被学校评为“优秀青年志愿者组织”。
(6)做好毕业生就业工作。在去年99级一次就业率达到95.1%,院被学校评为就业工作“优秀单位”的基础上,今年我院进一步加强了对毕业生就业的指导工作,尤其是加强了就业形势分析和到基层,到艰苦地区,走尽快成才道路的教育,到目前,我院00级一次就业率已超过98%。
三、领导班子建设方面,通过学校第二轮人事制度改革,学院组建了新的领导班子。新老班子工作进行了顺利的交接。新的学院领导班子按照学校的要求,结合学院实际制定了积极和切实的任期目标。领导班子能认真贯彻民主集中制原则,同时,进行了严格的分工。各位成员都能在自身分管的工作范围内积极开展工作,并注重分工和协作相结合,互相尊重、互相配合。各位成员能做到勤政廉政,主动接受群众监督。学院继续实行院务公开,严格控制经费开支,注意勤俭节约,精打细算。在近期领导班子民主生活会前征集群众意见中,班子得到了群众的好评。
四、在2003~2004学,学院还不断加强内部管理。按照学校的布置,组织完成了全院各类人员竞聘上岗工作,遴选了学科带头人和学术骨干教师,进一步凝炼了学科方向,汇聚了学科队伍,学院机关也制定了岗位责任制,全院教职工的工作责任感和积极性得到了进一步加强和提高。同时根据竞聘上岗以后人员变动情况,调整、配备了系、所和实验室负责人及人员,使各项工作得到有条不紊的开展。
本学,学院还遵照学校统一安排,积极准备和组织了几次较大规模的搬迁工作。其中有,率先完成了学校对学院“逸夫科教楼”实验、办公用房9911平方米的规划和搬迁,改善了科研、实验和办公条件;完成了学校对学院新校区电工电子实验中心2975平方米的搬迁规划和新建工作;完成了电机楼3800平方米维修改造和科技楼7-9层科研用房的搬迁工作,并积极做好各种准备,迎接教育部对“光伏系统工程中心”的检查、验收。
本学,学院还积极完成学校布置的各项综合治理工作,并积极争取学校支持,努力为教职工创造良好的工作环境,保证了各项工作的顺利开展。
电气与自动化工程学院
2004年6月10日