Дипломная работа на тему: Анализ исходных данных и формирование расширенного технического задания

Введение

Для создания автоматизированных систем управления в различных областях народного хозяйства начинают широко применяться различные датчики, в том числе датчики перемещения предметов (ДПП). В настоящее время они используются в металлорежущих станках с программным управлением, подъемных кранах, конвейерах и в различных транспортных системах и радиоэлектронике. [2]

Принципы работы ДПП основываются на различных физических явлениях: изменениях емкости и электромагнитной индукции, гальваномагнитном эффекте и др.

Особую ценность для автоматики эти датчики представляют благодаря возможности бесконтактной связи между элементами в устройствах, что позволяет исключить механические и электрические связи. [2]

Датчики движущихся предметов, работающие на основе фотоэффекта (фотореле), потребляют большую мощность, чувствительны к пыли и грязи, что затрудняет их эксплуатацию. ДПП, использующие емкостные явления, имеют большие габаритные размеры и довольно сложные конструкцию и электрическую схему. Относительно широкое применение получили ДПП, работающие на основе электромагнитной индукции. Они могут обнаружить металлические предметы на расстоянии до 10 мм. Основной недостаток таких ДПП - большие размеры чувствительных элементов (катушек).

Датчики движущихся предметов, использующие гальваномагнитные явления, отличаются высокой чувствительностью, надежностью, малыми габаритными размерами и малой потребляемой мощностью, простотой конструкции. Они делятся на две группы. К первой относятся ДПП, срабатывающие при перемещении предметов из магнитомягкого материала, ко второй - ДПП, срабатывающие при перемещении предметов из немагнитного материала с укрепленными на них постоянными магнитами. [2]

Датчики движущихся предметов на основе эффекта Холла, в отличие от ДПП на магниторезисторах, чувствительны к направлению перемещения предметов. ДПП на датчиках Холла и магниторезисторах, обладая определенными преимуществами, имеют существенный недостаток - малые значения выходного сигнала, что затрудняет построение электрических схем, формирующих электрические сигналы.

В последние годы для повышения надежности и точности, стойкости к воздействиям окружающей среды (в том числе к вибрациям и ударам), долговечности в ДПП начали использовать магнитодиоды. При прочих равных условиях ДПП на магнитодиодах позволяет получать выходной сигнал, превышающий сигналы на датчиках Холла и магниторезисторах более чем на порядок.

Оглавление

- Введение

- Анализ исходных данных и формирование расширенного технического задания

- Анализ исходных данных

- Расширенное техническое задание

- Выбор и обоснование применяемых материалов и компонентов конструкции

- Конструкторские расчеты

- Расчет магнитной системы датчика

- Расчет магнитодиода

- Разработка топологии кристалла

- Составление схемы электрической принципиальной устройства

- Разработка технологии изготовления чувствительного элемента

- Разработка конструкции датчика и технического процесса сборки измерительной системы Заключение

- Список используемых литературных источников

- Приложения

Заключение

В данном курсовом проекте произвели разработку датчика измерения линейного перемещения на магнитодиоде, в ходе проектирования которого проведены следующие конструкторские расчеты:

расчет топологии кристалла магнитодиода, в результате которого габаритные размеры состаили 4400мкм800мкм0,4мкм;

расчет магнитной системы, на основе которого были выбраны размеры магнита 3мм3мм4мм, концентраторы толщиной 1 мм и шириной 3 мм, также на основании этого расчета произведен анализ выходного напряжения в зависимости от перемещения.

Выбранные материалы полностью удовлетворяют требованиям предъявляемых к датчику.

Результатом проделанной работы является разработанная система измерения линейного перемещения до 15 мм с габаритными размерами 651725. Окончательным результат проведенной работы представлен на сборочном чертеже датчика в приложении В.

Список используемых литературных источников

1. Андреева В.М. Материалы микроэлектронной техники. Москва. "Радио и связь" 1989г.