Сучасний фахівець з інформаційно-вимірювальної техніки та метрології крім ґрунтовних знань методів і способів вимірювань фізичних величин та шляхів оцінки похибок повинен вільно володіти сучасною інформаційно-вимірювальною технікою. Однак, бурхливий розвиток техніки призводить до створення все новіших моделей приладів, в яких широко використовуються оригінальні схемотехнічні рішення, новітня елементна база, оригінальні способи компоновки, тощо. Сучасні засоби вимірювань будуються з використанням швидкодіючих аналогових та цифрових мікросхем, мініатюрних діодів, транзисторів, резисторів та інших радіоелементів. Від взаємного розміщення цих елементів, їхнього впливу один на одного, температурних режимів та рівня завад напряму залежать працездатність приладу, рівень його похибок, маса та вартість. Тому фахівець з інформаційно-вимірювальної техніки і метрології повинен мати відповідні знання і практичні навики з розробки структурних, функціональних та принципових електричних схем, методів розрахунку елементів схем, розробки карт сигналів окремих блоків засобів вимірювань, специфіки їх використання та узгодження з іншими приладами.

В ході курсового проектування з дисципліни “Основи електроніки” студенти здобувають науковий досвід та конструкторські і проектні навички у розробці і створенні сучасних засобів вимірювальної техніки. При виконанні курсового проекту студент повинен використовувати набуті ним знання з освоєних дисциплін – фізики, вищої математики, основ метрології та вимірювальної техніки, електротехніки, конструювання засобів вимірювань, інженерної графіки, числових методів та програмування на ЕОМ.

У цих вказівках розглянуто загальні вимоги до курсового проекту з дисципліни “Основи електроніки”, його змісту, порядку оформлення і захисту, приведені рекомендації з виконання проекту за двома варіантами завдань: розробка засобу вимірювання на базі стандартної елементної бази; розробка нестандартного засобу вимірювання на базі мікромініатюрної елементної бази та оригінальних схемотехнічних рішень.

Мета і завдання курсового проектування

Метою курсового проектування з дисципліни “Основи електроніки” є закріплення, поглиблення і систематизація знань, отриманих студентами в процесі вивчання дисципліни, поглиблене вивчення принципів дії та розрахунку схем вузлів і блоків засобів вимірювальної техніки (ЗВТ), математичного та графічного апарату, що використовується для створення різних типів схем і моделювання їх вимірювального процесу в динамічному та статичному режимах, вивчення основних принципів побудови різних типів схем і створення оптимальних конструкцій засобів вимірювань на основі існуючої документації та вимог стандартів, вивчення послідовності розрахунків елементів схем живлення, підсилення, генерації та фільтрації, набуття студентами практичних навичок проектування та розробки різноманітних ЗВТ, а також розвиток творчого мислення, виявлення та формування професійних навиків майбутніх інженерів.

Курсове проектування є заключним етапом вивчення дисципліни і має на меті підготувати майбутнього фахівця до самостійного вирішення інженерних задач, що ставляться перед конструкторами ЗВТ. У процесі курсового проектування від студента вимагається не тільки освоєння даної дисципліни, але й використання знань з таких дисциплін як фізика, вища математика, електротехніка, хімія, числові методи та програмування на ЕОМ, конструювання ЗВТ та ін.

В ході курсового проектування з дисципліни “Основи електроніки” перед студентами ставляться задачі з проектування та розробки структурних, функціональних, принципових електричних схем ЗВТ та їх вузлів у відповідності до вимог нормативної технічної документації, розробки конструкцій нових засобів чи приладів для вимірювання і обліку параметрів технологічних процесів нафтогазової промисловості, розрахунку елементів схем розроблених приладів, складання карт діючих у схемах сигналів, узгодження схем та електронних блоків приладу між собою, підбір оптимальної елементної бази, розрахунок характеристик приладів, тощо.

Організація роботи над курсовим проектом

Вихідним документом для виконання курсової роботи з дисципліни “Основи електроніки” є завдання на курсовий проект, яке видається студентові керівником курсового проекту (КП) не пізніше, ніж за два тижні від початку семестру.

Завдання оформляється на спеціальному бланку, де вказується тема проекту, вихідні дані для розрахунків та перелік питань, які підлягають розробці.

За поданням керівника проектування кафедрою призначаються дні і години консультацій, а також дата захисту курсового проекту. Виконання проекту здійснюється згідно календарного графіка, запропонованого студентом і погодженого з керівником КП. Графік виконання КП також вказується в індивідуальному завданні., а контроль за його виконанням здійснюється один раз у два тижні протягом семестру підчас проведення консультацій.

До роботи над кожним наступним розділом чи етапом КП студент допускається тільки після узгодження з керівником виконаного попереднього розділу. В ході курсового проектування студент представляє керівникові власні підготовані рішення, керівник розглядає представлені наробки і дає зауваження з обсягу і по суті виконаної роботи та виявлених у ній помилок, неточностей, недоробок, тощо.

Розрахункова та графічна частина проекту виконуються з обов’язковим використанням персонального комп’ютера (ПК). Після завершення студентом теоретичної частини КП і підготовки вихідних даних для розрахунків на ПК керівник перевіряє їх і дає дозвіл студентові проводити необхідні розрахунки. Виконані на ПК розрахунки додаються до КП у вигляді додатків. Розроблені схеми і карти сигналів ЗВТ та їх вузлів оформляються у виді аркушів креслень.

Завершений курсовий проект студент підписує і подає керівникові, який після перевірки і схвалення проекту підписує його з відповідним висновком про допуск студента до захисту КП.

Тематика курсових проектів

При роботі над КП студентові доцільно працювати в одному з наступних технічних напрямків: розробка схеми ЗВТ для вимірювання неелектричних величин (геометричних розмірів, механічних зусиль, параметрів руху твердих тіл, хімічного складу та властивостей речовин, акустичних характеристик); розробка схеми ЗВТ для вимірювання електричних величин (малі та великі напруги, струми і заряди, електрична потужність та енергія, кут фазового зсуву, магнітні величини); розробка схеми ЗВТ для вимірювання рівня та доз іонізаційного випромінювання.

Теми курсових проектів формулюються викладачем такими, що ґрунтуються на розробці схем ЗВТ та їх вузлів, які реалізують один з наведених нижче типів вимірювань, подібними до них, або ж підбираються індивідуально для студентів такими, що відповідали б розпочатій студентом на молодших курсах науково-дослідній тематиці.

Вимірювання лінійних та кутових розмірів;

- вимірювання товщини шару покриття;

- вимірювання рівнів;

- вимірювання механічних напружень;

- вимірювання механічних сил та тиску;

- вимірювання крутних моментів;

- вимірювання параметрів лінійного руху;

- вимірювання параметрів вібрацій;

- вимірювання параметрів обертового руху;

- вимірювання хімічного складу і концентрації рідини;

- вимірювання концентрації водневих іонів,
рH-метри;

- аналіз складу газів;

- вимірювання акустичних тисків;

- вимірювання швидкості поширення звуку та ультразвуку;

- безпосередні вимірювання малих напруг, струмів та зарядів;

- вимірювання малих напруг, струмів та зарядів, що грунтуються на їх попередньому підсиленні;

- вимірювання струмів і напруг методом масштабного перетворення;

- вимірювання високих напруг електромеханічними приладами;

- вимірювання струмів, що грунтуються на гальваномагнітних ефектах;

- електрофізичні методи вимірювань великих струмів і високих напруг;

- вимірювання великих струмів, що грунтуються на ефекті Фарадея;

- вимірювання високих напруг з використанням електрооптичних ефектів;

- вимірювання енергії за допомогою електро-механічних перемножувачів;

- вимірювання енергії за допомогою електронних перемножувачів;

- калориметричний (тепловий) метод вимірювання потужності і енергії;

- вимірювання кута фазового зсуву методами прямого перетворення;

- вимірювання кута фазового зсуву методом зрівноважуючого перетворення;

- кореляційний та ортогональний методи вимірювання кута фазового зсуву;

- вимірювання параметрів магнітного поля;

- вимірювання магнітних характеристик феромагнетиків;

- вимірювання магнітних параметрів підземних та наземних об’єктів нафтогазового комплексу;

- вимірювання рівня a, b, g - випромінювання.

Пояснювальна записка

Вимоги до загальної структури ПЗ та графічної частини КП у залежності від виду завдання наводяться нижче.

Графічна частина

Графічна частина курсового проекту по завданню першого та другого типів виконується на 1 аркуші формату А1 (схема електрична принципова ЗВТ) та 2 аркушах формату А3 (структурна схема та карта сигналів).

КП.ВТ-ХХ.NN.KKK DD

де замість “ХХ” підставляються дві останні цифри з номеру залікової книжки студента; замість “NN” – порядковий номер складальної одиниці; замість “KK”– порядковий номер деталі, замість “DD” – тип креслення (складальне – “СК”, схема електрична принципова – “Е3”; функціональна схема – “Е2”, структурна схема „Е1”, тощо).

Захист курсовоГО ПРОЕКТУ

За кілька днів до захисту курсового проекту студент подає повністю оформлену і зшиту ПЗ та графічну частину викладачеві для перевірки. Курсовий проект захищається перед комісією в складі не менше двох осіб – викладачів кафедри ІВТ, провідних спеціалістів радіотехнічних, приладобудівних та інших підприємств чи організацій. На захисті студент робить коротку (5-10 хв.) доповідь, в якій викладає основні положення роботи, відзначаючи ступінь обґрунтованості та оригінальність розробки схеми ЗВТ, її переваги перед існуючими закордонними та вітчизняними аналогами, дає економічне обґрунтування прийнятих в проекті рішень. Після цього студент відповідає на запитання чи зауваження членів комісії.

Якість виконання курсового проекту оцінюється комісією по стобальній системі.

Зміст

Вступ………………………………………………………4

Мета і завдання курсового

проектування………………………………………….5

Організація роботи над курсовим

проектом………………………………………………...6

3 Тематика курсових проектів…………………..7

4 Структура і зміст курсового проекту…….9

4.1 Пояснювальна записка……………...........................10

4.2 Графічна частина…………………………………….16

12 3