Разработка аппаратной части систем измерения скалярных параметров СВЧ устройств на базе современных микроконтроллеров (135525)

Посмотреть архив целиком

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ PФ


КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ



Кафедра автоматизации производственных процессов



Пояснительная записка


к курсовой работе по курсу

"Системы автоматизированного проектирования"


Тема курсовой работы:

"Разработка аппаратной части системы автокалибровки и измерения скалярных параметров СВЧ устройств на базе современных микроконтроллеров"


Выполнил студент:

группы 94-ОА-61

Половинко С.Л.


Проверила доц. каф. АПП

Нестерова Н.С.



Краснодар 1998 г.

Министерство общего и профессионального образования

Российской Федерации


КУБАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ



Кафедра автоматизации производственных процессов



ЗАДАНИЕ

на курсовую работу по дисциплине

Системы автоматизированного проектирования



студенту Половинко С.Л. группы 94-ОА-61


Тема: "Разработка аппаратной части системы автокалибровки и измерения скалярных параметров СВЧ устройств на базе современных микроконтроллеров".


  1. Исходные данные:

Задание на разработку системы автокалибровки и измерения скалярных параметров СВЧ устройств.

Аппаратно систему автокалибровки и измерения реализовать на базе современного микроконтроллера.


  1. Выполнить расчеты:

Провести расчет надежность разрабатываемой системы.

  1. Выполнить графические работы:

Привести структурную схему разрабатываемой системы автокалибровки и измерения скалярных параметров СВЧ устройств (прибор класса Р2-).

Вычертить принципиальную схему измерительной части Р2-.

  1. Оформить пояснительную записку.

  2. Основная литература:

Абубакиров Б.А., Гудков К.Г., Нечаев Э.В. Измерение параметров радиотехнических цепей/ Под ред. В.Г. Андрющенко, Б.П. Фатеева. – М.: Радио и связь, 1984. – 248 с.; Измерители амплитудно-частотных характеристик и их применение. П.Адоменас, Я.Аронсон, Е.Бирманас, И.Боерис, Т.Улевичюс – М.: Связь, 1968. – 165 с.; ATMEL 8-Bit Microcontroller with 8K Bytes Flash AT89S8252.

Задание выдано 04.09.1998 Срок сдачи проекта 24.11.1998



Задание принял__________________ студент Половинко С.Л.

/подпись /


Руководитель работы __________________ доцент Нестерова Н.С.

/подпись /


Работа защищена_________________ с оценкой______________________


Комиссия: доцент каф. АПП Нестерова Н.С.

профессор Асмаев М.П.


Решение комиссии утверждаю.


Заведующий кафедрой АПП, профессор Асмаев М.П._____________

Реферат

Курсовая работа 40 с., 4 рисунка, 4 таблицы, 16 источников, 2 приложения.

детекторная головка, измерительная часть, схема управления, система автокалибровки, микроконтроллер, коэффициент усиления, измерение, диод Шоттки.


Работа выполнена с целью создания аппаратной части системы автокалибровки и измерения скалярных параметров СВЧ устройств (программная часть системы разрабатывается в рамках курсового проекта по курсу Автоматизированное управление в технических системах).

Разработанная система позволяет в автоматическом режиме производить измерения мощности входного СВЧ сигнала в широком диапазоне (00,4) мВт с достаточно высокой точностью (погрешность измерений составляет 110-7 Вт).

Измерительная часть системы автокалибровки и измерения, разработанная на основе микроконтроллера ATMEL 89S8252-24QC, конструктивно располагается на печатной плате размером 14,52,8 см. и имеет информационную производительность 2.4103 результатов в секунду.

Разработанная система внедряется на базе НПК АООТ "РИТМ".

Система автокалибровки и измерения применяется в составе измерителя коэффициента стоячей волны (КСВ) Р2-, который в свою очередь входит в состав измерительной системы «Растр».

Годовой экономический эффект от внедрения проектируемой системы измерения комплексных параметров СВЧ устройств (вся система «Растр») составил 8 101 258,85 рублей. Срок окупаемости новой системы ориентировочно 7 дней. (Расчет годового экономического эффекта и срока окупаемости представлен в курсовом проекте по курсу Организация, планирование и управление предприятием).



Содержание



Реферат 4

введение 7

1 Описание технологического процесса 9

1.1 Классификация аппаратуры измерения комплексных параметров СВЧ сигнала 9

1.2 Основные характеристики применяемых измерительных приборов 9

1.3 Краткое описание процесса измерения 10

1.4 Экономическое обоснование 12

2 Требования к разрабатываемой системе и постановка задачи 16

2.1 Постановка задачи 16

2.2 Требования к разработке аппаратной части 16

2.3 Требования к разработке программного обеспечения 16

3 Техническое задание 17

3.1 Основание для проектирования 17

3.1.1 Состав каждого комплекта прибора и требования к конструкции 17

3.2 Тактико-технические требования 18

3.2.1 Требования к параметрам и характеристикам измерителей коэффициента передачи и отражения (приборы группы Р2-). 19

3.2.2 Режимы работы приборов группы Р2-. 19

3.2.3 Пределы допускаемой основной погрешности измерений 20

3.2.4 Требования к техническому уровню 21

3.2.5 Требования к надежности 21

3.2.6 Требования к технологичности конструкции 21

3.2.7 Требования к уровню унификации и стандартизации 22

3.2.8 Эстетические и экономические требования 22

3.2.9 Условия эксплуатации. 22

3.2.10 Требования к упаковке и маркировке 22

4 Разработка аппаратной части измерительной системы Р2- «Растр» 23

4.1 Выбор структуры измерительной системы Р2- «Растр» 23

4.2 Обоснование выбора технических средств 25

4.3 Разработка принципиальной схемы 28

5 Расчет надежности 32

Заключение 34

Список используемых источников 35

Приложение А – Исходные данные для расчета надежности. 37

Приложение Б – Расчет надежности измерительной части Р2- «Растр». 39

спецификация 40





















введение


На данном этапе развития техники возникла потребность в более точных и скоростных систем измерения параметров СВЧ сигнала, так как при разработке, производстве, эксплуатации радиоэлектронных устройств необходимо выполнять большое количество измерений, разнообразных по сложности, точности и количеству контролируемых параметров.

Основанием для разработки всей измерительной системы можно считать следующий фактор: в текущий момент на вооружении Российских военных находится большое количество СВЧ устройств и приборов, выполняющих самые различные функции. Все эти приборы, согласно определенным требованиям, требуют периодических метрологических поверок и разнообразных тестирований, необходимых для поддержания в постоянной боевой готовности все современное электронное оборудование. Такого рода измерительно-поверочные системы используемые в настоящее время, в виду быстротечности электронно-технического прогресса, морально и технически сильно устарели, поскольку были разработаны и освоены в производстве не менее 10 лет назад еще до повального экономического спада в нашей стране. Эксплуатация, обслуживание, а тем более воспроизводство таких приборов, с учетом их высокой себестоимости и сложным обслуживанием, превратилось в практически неразрешимую проблему. Резкий рост цен на услуги и энергоносители привел к тому, что даже простое складирование громоздких измерительных приборов требует больших денежных затрат. Как показывает многолетний опыт эксплуатации измерительной СВЧ техники, коэффициент загрузки большинства приборов не превышает 10% . Низкий коэффициент использования объясняется отсутствием многофункциональности разработанных ранее приборов. В метрологических службах находятся приборы, эксплуатируемые несколько дней в году, или находящиеся на рабочих местах, но редко используемые для активного измерения.

Вся эта техника требует высококвалифицированного персонала, рабочих площадей и значительных материальных затрат для поддержания ее в рабочем состоянии и периодической поверки. Подсчитано, что стоимость годовой эксплуатации измерительной техники приблизительно равна 15% от стоимости самого прибора. Причем эта величина мало зависит от интенсивности использования прибора, так как ее основными составляющими являются амортизационные отчисления, ремонтные и аттестационные затраты.

Таким образом, повышение многофункциональности измерительной аппаратуры, а особенно дорогостоящих СВЧ приборов, превратилось не только в техническую, но и актуальную экономическую проблему. Разрабатываемое устройство позволяет резко сократить парк измерительных СВЧ приборов, причем метрологические и эксплуатационные возможности нового прибора значительно расширятся по отношению к заменяемым.

Благодаря стремительному развитию микросхемотехники в настоящее время появилась элементная база для создания приборов, отвечающих современным требованиям по быстродействию и точности измерения параметров СВЧ сигнала.

Основанием для разработки системы автокалибровки и измерения скалярных параметров СВЧ устройств послужили более высокие требования к точности измерений и наложение более жестких ограничений во времени (порядка 400 мкс) по отношению к существующим системам.


  1. Описание технологического процесса

    1. Классификация аппаратуры измерения комплексных параметров СВЧ сигнала


Случайные файлы

Файл
182818.rtf
156081.doc
118181.rtf
46007.rtf
17331.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.