Проектирование прибора

Курсовая работа

на тему:

Проектирование милливольтметра

магнитоэлектрической системы

по дисциплине:

Аналоговые измерительные устройства

Выполнил: Студент группы 6-41 Быстров М.Ю. Проверил: Преподаватель Ряжских С.В.

Содержание

1. Техническое задание......................................................................................... 3

2. Проектирование прибора................................................................................. 5

2.1. Выбор конструкции измерительного механизма....................................... 5

2.2. Расчет параметров успокоения.................................................................... 7

2.3. Расчет момента вращения............................................................................ 8

2.4. Расчет противодействующего момента растяжек ...................................... 8

2.5. Уточняем значение момента вращения. Расчет противодействующего момента системы.................................................................................................................. 8

2.6. Вычисление числа витков............................................................................ 8

2.7. Определяем полное R милливольтметра.................................................... 8

2.8. Определяем r обмотки................................................................................. 8

2.9. Вычисление сечения провода обмотки....................................................... 9

2.10.Проверяем заполнение окна рамки............................................................ 9

2.11.Уточним значение сопротивления обмотки рамки r0 и определим сопротивление добавочного резистора......................................................................................... 9

2.12.Вычисление массы (G) и момента инерции (J) подвижной части............. 9

2.13.Проверка провисания подвижной части.................................................... 10

2.14.Определение параметров успокоения подвижной части, с учетом изменения B и W................................................................................................................................ 10

2.15.Проверка температурной погрешности милливольтметра

3. Заключение........................................................................................................ 11

4. Список литературы........................................................................................... 12

 

Техническое задание

1. Наименование и область применения

Напряжения в цепях передвижных силовых установок. Милливольтметр постоянного тока серии щитовых характеризуется повышенной устойчивостью к механическим воздействиям (вибрации, периодическим ударам, тряске). Разрабатываемую серию этих приборов назовем М1 и будем исходить из того, что она должна заменить устаревшую серию М0.

2. Основание для разработки

«Учебный план по подготовке дипломированного специалиста»

«Рабочая программа дисциплины»

«Методические указания к курсовому проекту»

3. Цель и назначение разработки

a. Приборы серии М1 предназначены для замены вольтметра серии М0. Основные отличия приборов новой серии: снижение на 10% габаритных размеров и на 20% массы; повышенная виброустойчивость; улучшенная конструкция отсчетного устройства.

b. Повышенная устойчивость к механическим воздействиям нагрузок, что позволяет применять их на транспорте, в сельском хозяйстве и т.д.

4. Технические требования

4.1. Габаритные размеры по лицевой панели 100*100 мм. Корпус прибора должен быть круглым, цилиндрическим с диаметром 80 мм и длиной не более L=120 мм.

4.2. Прибор прикрепится к щиту затяжным кольцом.

4.3. Использование прибора должно быть пыле и влагозащищенными.

4.4. Конструкция прибора рассчитана на серийное производство.

4.5. Приборы должны работать при температуре от -50 до +60 градусов по Цельсию, относительной влажности до 95%.

4.6. По условию механических воздействий приборы должны относиться к виброустойчивым и вибропрочным устройствам в диапазоне частот от 10 до 100 Гц при максимальном ускорении 10м/с², приборы должны быть тряско прочными при максимальном ускорении 70 м/с².

4.7. Пределы измерения милливольтметра:

U = 27мВ.

Ток потребления: I₀ = 0,5мА

Класс точности прибора: 1,5%.

Группа эксплуатации: Б (ГОСТ 1845-59).

Магнитная индукция в рабочем зазоре: В = 0,13 Тл.

Эффективная площадь рамки: S = 1,7 см².

 

Периметр рамки: Р = 59 мм.

Высота рамки: h = 16 мм.

Ширина рамки: D = 12мм

Площадь окна рамки: S₀ = 2,1 мм².

Сопротивление каркаса рамки: r_k=0,0017 Ом.

Масса конструкции деталей подвижной части: G_k = 0,4 г.

Момент инерции подвижной части: J_k = 0,2 ∙10^-7 кг∙м².

Угол шкалы: αw = 90◦ = 1,57 рад.

Длина растяжки: lp = 8 мм.

 

4.8. Минимальное значение вероятности безотказной работы за 5 тысяч часов должны быть не меньше 2,9.

4.9. Срок службы приборов установить 10 лет. В течение этого срока приборы должны подвергаться периодической проверке.

4.10. Цифры и отметки на шкале, а также стрелочный указатель прибора должны быть черного цвета, а шкала белого.

4.11. Рабочее положение шкалы вертикальное и или под углом в 45^◦.

 

5. Экономические показатели

a. Расчетная экономическая эффективность применения разрабатываемых приборов серии М1 взамен серии М0 составляет 5 млн. руб.

b. Серийность производства – 100 приборов в год.

c. Лимитная стоимость 10000 рублей.

d. Срок гарантии – 2 года.

 

6. Порядок контроля и приемки

На государственные испытания должны быть представлены 5 опытных промышленных образцов, порядок приемки установлен в соответствии с ГОСТ 8.001-71.

 

 

Проектирование прибора

Процесс проектирования электромеханических показывающих приборов можно разделить на несколько этапов:

- выбор конструкции измерительного механизма (ИМ);

- расчеты подвижной части;

- расчеты момента вращения М_вр;

- расчет параметров успокоения;

- расчет электрических параметров цепей;

- расчет погрешностей.