控制测量心得体会(精选10篇)
控制测量心得体会 篇1
新学期开始了,从开学到现在为期三个星期的控制测量实训结束了。通过本次实训,巩固扩大和加深了课堂所学的理论知识,以前在课堂上老师虽然讲得很详细,课后也得到了一定的实际操作,但都是最基本的,本次实训后,我获得了测量工作的初步经验。
我们这次的实训分三个任务:
(1)闭合导线测量
(2)三等水准测量
(3)成果处理(用南方软件算平差)
第一周:我们的任务是闭合导线测量,我们共有十六个导线点,通过观测导线的水平角度和测量水平距离通过严密平差得到导线点的平面坐标,必须达到的要求是:测角左右角各两个测回,半测回差24秒,测回差18秒,2c较差18秒。
这一周都是阴雨天气,天气也特别的寒冷,班委决定给每人发了双雨鞋。但再寒冷的天气也浇灭不了我们的热情,再恶劣的天气也挡不住我们前进的脚步,我们怀着一种对学习的热情来到了工地。记得刚开始架全站仪的时候,速度特别慢,经常几分钟还调不平仪器,后来随着自己动手次数的增多,发现自己的速度有明显的提高,现在基本上在很短的时间内就可以对中整平了。对此我们不仅对仪器的对中整平有很大的提高,而且对观测点的熟练程度也有了很大程度的进步,不管是精度还是要求方面。例如我们最开始操作的时候,我们观测一个点到数据算完得花一个多小时的时间,但是一个星期之后,我们的速度可以在半个小时左右就能完成了,而且误差特别的小,这也是实训带给我们的收获。
第二周:我们的任务是三等水准测量,比以前的四等水准的技术要求更要高一些了,进行三等水准测量的目的和要求是:
(1)掌握用双面水准尺进行三等水准测量的观测,记录和计算方法。
(2)熟悉三等水准测量的主要技术指标,掌握测量测站及水准路线的检核方法。在三等水准测量中,我们遇到了比较多的问题,由于每个测站与测站之间必须要测偶数个站,水准尺与仪器之间不能超过七十五米,而且两个水准尺到仪器的距离差不能超过两米,所以对于我们这些初学者来说是比较难的问题,但经过熟练之后我们也能看出个相当了。
第三周:我们开始内页工作了,这也是一个很重要的环节,把测好的数据整理好,用南方平差软件算平差,这工作得非常细致认真,不能打错小数点,也不能在中间多加零,如果那里出了点问题都是算不出来的。首先老师教我们怎样使用这种软件,给我们演示一遍,然后给我们机会自己熟练一下。
就这样为期三周的实训结束了,回忆下前面三星期的点点滴滴,真是“酸”“甜”“苦”“辣”一应俱全啊!在此次测量实训中,我们犯了许多的低级错误,比如在闭合导线测量的时候,我们本来架a8点的仪器,架到b8去了,导致了我们在算数据的时候不能闭合,后来不得不重测了这个点。但这也让我们了解到,做什么都不要急于求成要细心,一步一个脚印。通过这次测量实训我不仅学会了许多技术上的信知识,而且还领会了许多平时测量注意的细节。比如,在放桩的时候,我们应尽量将木桩打到高一点的地方,这样下雨时雨水就可以顺利的流走,不至于淹没木桩。在做导线测量时,架好仪器后,首先应做好的事就是量仪器高和觇标高,然后再进行测量,这样能够很好的防止漏量仪器高和觇标高。虽然这只是一些细节方面注意的东西,但是做好了这些方面就可以避免许多不必要的错误发生。
此次实训还让我们了解到团结的力量,以前我们班做什么事都好懒散的,这次实训经过老师细心的教导和裕老师的交流后,了解到,只有每个人都投入到集体中去,才能真正的实现团结。实训,见证了我们水建二班的团结精神,我们每个人都把自己最优的一面展现出来了,如此团结的集体,完成任何任务都是没什么问题的。
三周的实训也给了我们不少的教训,某些测站放错了棱镜,仪器没有整平,数据读错算错记错都会给我们最后计算成图带来很大的麻烦,这也提醒了我们做什么事都不能粗心大意急于求成。再次也感谢各位老师,在这三个星期来的耐心指导,是你们教会了我们以后谋生的本领,是你们教会了我们做人的道理,是你们在为我们无私的奉献着,感谢你们,亲爱的老师。
控制测量心得体会 篇2
一、转变教学思想
学校培养的学生能否适应社会多方面的需要将是检验我们教学成败的重要标志, 也是推动教学改革的根本动力。控制测量学是一门实践性很强的专业基础课, 内容非常丰富。在日常的教学中, 我们一定要着重于基本概念、基本理论、基本技能的教学, 给学上打下坚实的基础。在此基础上, 培养学生应用知识、分析问题、解决问题的能力。培养学生综合应用能力和创新能力。
二、必须加强对学生的思想教育
野外作业的吃苦耐劳、分组实习的协调配合、责任心、严谨的工作态度等教育内容, 在该课程的实践环节中都是必不可少的, 在具体的实验、实习过程中, 还需要重视:其一, 现场观测数据的准确性和真实性是后期数据处理的依据, 因此在实验、实习中, 要求学生必须按照操作规程进行正确的观测和记录, 确保数据的准确和真实, 为了保证测量成果的严肃性、可靠性, 要求各项记录必须在测量时直接、及时记入手薄, 严禁凭记忆转抄, 同时运用理论知识正确处理误差允许范围内的观测数据, 对误差超限和错误的数据要及时发现、及时重测, 避免出现误测、误记、漏记的现象, 更不允许伪造数据。其二, 测量的主要仪器属于精密贵重设备, 是我们完成教学任务必不可少的工具。正确使用和维护测量仪器, 对保证教学进度、测量精度、提高工作效率、防止仪器损坏、延长仪器使用年限都有着重要作用。损坏或丢失仪器器材, 不仅造成国家财产和个人经济上的损失, 而且会影响教学和测量工作的正常进行。因此, 注意正确使用和爱护仪器, 是我们每个测绘工作者的美德。学生在实验、实习时经常是分组相对独立地进行工作, 指导教师采用巡回的方式逐个进行指导和检查, 因此要求学生在完成学习任务的同时, 必须爱护设备, 注意遵守实验室的有关规定, 做好仪器、工具的维护、保养, 防止仪器损坏现象的发生。
三、规范演示, 精心指导, 熟练操作技能
《控制测量学》实习是整个教学中的最后一个综合训练的教学环节, 是一门操作性很强的课程, 如果学而不实习, 收效甚微。为提高教学质量, 一方面要注重“规范演示”, 另一方面又要注意“精心指导”, 以培养学生的实践操作技能。
1、认真预习, 明确目标。
在实验前, 要求学生必须做好预习和准备工作, 再学习课程知识的基础上, 掌握学习原理, 仔细阅读与实习有关的资料, 对实习计划或实习步骤及具体的注意事项做到目的明确, 心中有数。
2、规范演示, 精心指导。在实验中, 首先按实验要求, 进行
实际操作规范演示, 边做边讲, 给学生一个感性认识, 或者通过录像、幻灯、投影等方法向学生介绍选点、造标、埋石、外野操作方法, 内业数据处理机平差方法, 然后让各实验小组按既定操作步骤去做。对学生在操作中遇到的种种问题, 仅做针对性的指导、点拨, 引导学生学会自己解决问题。
3、反复体会, 熟练技能。
在实验结束后, 笔者一方面要求学生及时写出技术总结、实验报告, 总结实验中的成功经验与失败教训, 使学生对实验过程有一个完整认识;另一方面还要求学生树立效率观念, 努力提高操作技能。
四、采用现代化的教学手段
面对控制测量学知识总量的不断增加和授课时数的压缩, 要求教师在既定的时间内传授大量的知识, 这些知识不仅包括必要的经典内容, 还包括新仪器、新技术和新理论, 从而要求教师创新教学手段, 提高教学效率。利用教学挂图辅助教学已显落后, 随着计算机软硬件的不断发展和学校教学设施的逐步配备, 利用计算机辅助教学已完全可以实现。Powerpoint课件、录像、幻灯等现代化教学方法, 具有清楚直观、信息量大的优点, 在教学效果上大大优于传统的教学手段, 广泛采用这些技术手段, 已成为学校各门课程教学改革的一个重要趋势。《控制测量学》课程中的许多基本概念和基本原理, 单纯依靠语言、文字和示意图来描述有一定的难度, 学生往往需要较长的时间去摸索、体会, 客观上影响了教学效果和教学进度, 特别是对实践环节的组织实施影响较大。教师往往需要用很多时间和精力逐个教学生掌握仪器的工作原理和操作方法, 逐个示范操作步骤等, 效率很低。而采用电教手段, 则能很好地解决这个问题。根据学校现有的教学条件, 本人对该课程的部分内容采用了课件教学, 许多基本概念、基本原理用直观、形象的影视图像表现出来, 对有关的操作方法和操作步骤也通过录像清楚、集中地加以展示, 使学生看了就明白、看了就会操作, 学生不仅能够迅速掌握有关的知识点, 而且能够很快用于实践, 极大地提高了教学效果和工作效率。教师能够有更多的精力去把握整个实验、实习的进度, 而学生也能够充分利用时间熟悉操作方法, 并顺利完成工作任务。当然, 就本课程教学而言, 如何进一步更新和改进课件教学的内容, 以及充分利用计算机辅助教学手段开发适用的课件, 仍需要不断探索。
五、将实习与工程实践相结合
学生学习专业知识的最终目的是学以致用, 在有生产任务时, 能将学生的实习与工程实践相结合是最为理想的。对学生而言, 理论知识与实际工程相结合, 是培养学生综合所学理论知识技能, 独立分析、解决工程测量具体问题的能力的必由之路, 是引导学生充分发挥主动性和创造性的好方法, 提高学习质量, 可以为毕业后尽快适应工作打下良好的基础;对教学而言, 既节省了实习经费, 又取得了良好的教学效果, 无疑是一个很好的教学途径。当然, 要使每次学生实习都能与生产实际相结合是比较困难的, 受到较多的客观条件限制, 在日常的教学中常用的方法还是模拟生产实践进行实验实习。因此, 对校实习基地的建设和不断完善、并充分利用是非常必要的。
摘要:结合《控制测量学》的教学实践, 有效地进行课程教学和教学改革, 对提高教学质量和培养学生的综合能力具有十分重要的作用。
关键词:控制测量学,课程教学,教学改革
参考文献
浅谈控制测量与测量方法 篇3
【关键词】平面控制测量; 五等水准测量; 测量方法
引言
随着控制测量技术的提高,在精度方面的要求也越来越高,因此,必须要深入的研究高铁精密控制测量技术。因此其精确的控制测量,是一项不可或缺并且十分重要的工作,对工程质量的保证,起着十分重要的作用。
1.概述
实施新疆巴音郭楞蒙古自治州和硕县曲惠乡榆树园村等2个村基本农田整理项目对于发展当地的农牧业生产、改善农民的生产生活条件具有积极的意义,是促进土地集约化利用、保证土地资源可持续利用和改善农业生产条件和生态环境的重要措施。为了完成新疆巴音郭楞蒙古自治州和硕县曲惠乡榆树园村等2个村基本农田整理项目,巴州国土资源勘测规划设计院受和硕县国土资源局的委托,对该区域进行1:5000数字化地形图测绘工作。
2.首级控制测量
2.1首级控制测量的内容与基本要求
根据“RTK技术规范”5.1.5要求,有条件采用网络RTK测量的地区,宜优先采用网络RTK技术测量,故该项目首级控制测量包括一级平面控制测量及五等闭合水准路线测量。
控制网的布设遵循从整体到局部,从高级到低级,分级布网,逐级加密的原则。
2.2 一级平面控制测量
2.2.1一级RTK平面控制点的布设
一级RTK平面控制点应采用新疆巴州连续运行参考站(BZ-CORS)系统进行观测。该系统已经通过新疆测绘局测绘质量验收。
测量仪器应使用Trimble GPS 5800以上型号的双频 RTK。设置时应采用七参数法完成了WGS-84坐标到1980西安坐标系的转换,并对测区附近的已知点进行检验。
RTK平面控制点测量流动站的技术要求应满足:
(1)RTK的流动站不宜在隐蔽地带、成片水域和强电磁干扰源附近观测;
(2)每次观测前均应重新初始化,并得到固定解。当长时间不能得到固定解时,宜断开通讯链接,再次进行初始化操作;
(3)作业过程中,如出现卫星信号失锁,应重新初始化,并经重合点测量检核后继续作业;
(4)每次作业开始前均应进行至少一个同等级或高等级已知点的检核,平面坐标较差不应大于7cm;
(5)网络RTK平面控制点测量,数据采集器设置控制点的单次观测的平面收敛精度不大于±2cm;
(6)网络RTK平面控制点测量流动站观测时应采用三角架对中、整平,每次观测历元数应不少于20个,采样率为2-5s,控制点观测次数不少于2此,各次测量的平面坐标较差不应大于4cm,取各次测量的平面坐标中数作为最终结果。
2.2.2一级RTK平面控制点选点、埋石及编号
(1)布设控制点应选取在测区的主要十字路口和街道交叉口,同时顾及后续使用常规仪器进行加密测量的需要,所选的点必须保证有2个以上方向通视。
(2)选择控制点时,要求控制点上空尽可能的开阔,周围应视野开阔,截止高度角应超过15?;周围无信号反射物(大面积水域、大型建筑物、高大树木等),以减少多路径干扰。
(3)布设一级RTK平面控制点时,要远离微波塔、通信塔等大型电磁发射源200米外,远离高压输电线路、通讯线路50米外。
(4)一级RTK平面控制点应埋设固定标石,埋石选在沥青或水泥地面上可打入刻有十字的钢筋代替标石,标志均在钢筋中心锯出十字,以保证仪器的精密对中。
一级RTK平面控制点标志采用不小于以下标称:
一级GPS点控制点选在水泥或沥青路面上时,采用长约10-15cm的直径1.5 cm的钢筋标志做中心标志并采用红色油漆喷绘点名。中心标志上刻十字丝以便定位。水泥路面标志规格如下图:
一级GPS点控制点选在松软土质时应埋设水泥控制标志并采用黑色绘图笔在控制桩上编号以曲惠乡的简称QH进行流水编号,从北到南、由东向西,即QH01、QH02、QH03、…QHnn进行编号,并且在实地点位附近用红色油漆书写点号,不允许重号。埋设控制桩标志规格如下图:
3.五等水准测量
3.1五等水准网布设
五等水准网布设应以自治区测绘局提供的C级GPS点BHC49(高程等级为I等)、BHC42(高程等级为Ⅳ等)为基础,在测区已有的1:10000地形图上拟定初步水准路线。水准路线应尽量选设在地势平坦、土质坚实、施测方便的道路附近,尽量避免通过水滩、沙土、易塌陷易受雨水冲刷的地区。选线的同时应结合布设的平面控制点采用附合或者闭合水准路线的形式布设水准线路。
3.2 五等水准观测
五等水准观测应使用DS3级以上的水准仪及三米区格式双面条形码尺,五等水准观测以中丝测高法进行单程观测。视距可直接读取,观测顺序为后─后─前─前。作业开始后的每天应检验i角一次,i角不得大于±20″。观测的主要技术要求应符合《工程测量规范》4.2.1和4.2.4条款的规定:
等级每千米高差
中误差(mm)线路长度
(Km)高程闭合
差(mm)最大视距
长度(m)前后视距
差(m)前后视距
累积差(m)
五等15--≤30?L 100近似相等≤10
4.图根控制测量的基本要求与方法
为了保证该测区图根点的测量精度,图根点控制测量应依据“RTK技术规范”中的5.2.6条款的相关技术要求执行。
4.1基准站应尽量架设在项目区中间,其点位的选择应满足以下要求:
(1)基准站应选在地势较高、交通方便,天空较为开阔,周围无高度角超过10°的障碍物,有利于卫星信号的接收和数据链发射的位置。
(2)为防止数据链丢失以及多路经效应的影响,周围无GPS信号反射物(大面积水域,大型建筑物等),无高压线、电视台、无线电发射站、微波站等干扰。
4.2图根控制采用GPS-RTK的形式布设,测量仪器使用Trimble GPS 5800以上型号的双频 RTK直接测定图根点三维坐标。
(1)GPS-RTK图根控制点测量时,首先利用测区布设的一级平面控制点求出WGS-84坐标系到1980西安坐标系统的全部转换参数。求解转换参数时,基站应尽量架设在测区中央,至少应选择能够尽量覆盖整个项目区的4个一级平面控制点做点校正,以这4个以上的一级平面控制点组成本次图根控制测量工作的基准框架网,且一级平面控制点要均匀的分布测区周围,需要布设的图根控制点要在参与校准的已知一级平面控制点围成的区域内。
(2)求解转换参数时,流动站调用RTK中的控制点测量模块,将流动站的GPS接收机天线架设在三角架上,进行精确对中、整平,每次观测历元数大于20个,采样间隔2s-5s,并独立地观测三次,取各次测量的平面坐标中数作为最终结果。
(3)参数求解应采用不同基准点的匹配方案,选择残差小、精度高的参数应用。转换后每个控制点的水平残差和垂直残差应控制在水平残差小于±2cm,垂直残差小于5cm。
(4)测区WGS-84坐标系和1980西安坐标系的转换参数求出后,对测区布设的一级平面控制点采用RTK进行检验。检验结果应符合《工程测量规范》5.3.12-2条款的标准,即经RTK测量的控制点的平面坐标和已知平面控制点坐标的较差应小于±5cm,高程较差不应大于30 mm(D为基站距检验点的距离,单位为Km)。
(5)图根点观测时采样率为1s,每次测量的历元数不小于20個,卫星高度角≥15°,有效观测卫星数≥5,PDOP≤6,观测的平面精度≤2cm。
(6)RTK施测控制点时不得在天线附近50米内使用电台,10米内使用对讲机。
5.结束语
综上所述,精密控制测量技术对于经济与社会的发展有着非常重要的意义,基础工程的稳定健康发展必须要有精密控制测量技术作为基础。所以,必须要不断深入研究精密控制测量技术,实现我国工程建设技术的进步。
参考文献
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个人简介
控制测量心得体会 篇4
5月3日清晨,风和日丽,而我们踏着匆匆的步伐收拾行囊,奔赴太白。虽然这已经不是第一次实习,也许没有去年开始实习时的那么激动和兴奋。然而,环境的不同,实习目的的不同,还是让我们带着很强的新鲜感。但我们更加清楚,我们要去认真的完成我们的实习任务,为今后的学习和工作打下坚实的基础。不得不说,太白的环境很有优美,而更美的是同学们不怕苦不怕累的测绘精神。太白的苦与乐:
在太白测量导线时,为了抓住好的观测条件,我们每天都要六点钟起床,七点左右就出工了。从山下到山上的石阶路不算很长,但却每每让我们大汗淋漓;中午有时为了能下午早些测完,我们一般都是让同学帮忙把饭送到山上而不下去休息。最让人郁闷的吃饭,饭菜很贵,大的量也很少,很多同学开始都抱怨吃不饱,只能买方便面和饼干充饥,有时收工稍微晚些就很可能没有饭吃了。这样的日子貌似有点苦,但却给我们带来了实实在在的快乐。我们更加理解周围的同学,更加体谅我们身边的每个人,更加增进了我们的友谊。我们一块吃饭,一块生活,一块聊天,一块算数据······实习,让我们的友情更亲近,让我们的团队更出色!
观测角度,对我们每个人都是一种历练。每个人在观测中不仅要受到恐惧超限的内心煎熬,还要受到眼睛酸涩的肉体折磨。而对于我,还要受另一种纠结——“配读盘强迫症”,因为我非要把度盘配的和所要求的分秒不差我才安心!这是我第一次观测时的强烈感受。后来
我逐渐调整了自己的心态,对配读盘不太要求的苛刻了,速度也才慢慢提了上来。
在实习中看到不少同学因测不合和苦恼,我就告诫自己,哪怕我稍微慢点都行,但一定要保证我的数据精度可靠。功夫不负有心人,我所测得数据质量都很好,但我明白这与大家的努力是分不开的。不仅要求记录数据的人时刻保持严谨的态度,记录数据完整,及时发现粗差而且量取棱镜高的同学也要用正确的方法准确的量取高度。每一位同学都在尽职尽责才使得我的数据得以合格。所以我很感谢大家的努力,也对自己的付出感到欣慰。
太白实习的经验和教训:
这次实习中,使我对全站仪和经纬仪的操作更加娴熟,相关理论知识更加深刻,团队合作意识更加加强。这次实习,我们组圆满的的完成了实习了任务,与每个人的努力是分不开的。组长能制定合理的计划,协调和组织各项工作,测量前清楚讲解测量的原理和方法,在开工前明确每天的实习计划等等促成了我们每个组员优秀的成果。我也很感谢大家对我的理解和指导。导线的第一站我的数据没和,找不到原因,后来才明白是我自己忘了怎么卡十字丝。大家就给我讲了卡丝的技巧;测完一站当要迁站时,他们还要来帮我扛仪器;一开始我测得比较慢,他们也没有埋怨,而是给我鼓励,真的很感谢大家的共同努力。让人兴奋的是我们编了一个计算导线的程序,不仅锻炼了我们的编程能力,而且使我们的导线计算更加快捷。
不可避免地,我们也遇到了许多麻烦,而纵观产生这些麻烦的原
因是我们没有仔细的看实习指导书。在实习中每一个注意点都有其实际的意义,不容忽视。记得在测角时配完度盘由于没有空转3圈,致使我的测角数据不合。后来经老师指点,才恍然大悟,这样可以消除转抽的系统误差。在导线测量时,一个突出的问题是导线点容易扎堆出现棱镜,仪器,人···致使很多组不得不出现等待他人测完自己再测的无奈之举。因此选择哪个点先测和导线路线的前进方向是必须认真考虑的一个问题。此外,在量取仪器高时,为使量取的更加准确,应该在脚架的三个方向分别测量其高度,然后取均值。无论是测量导线和是角度,观测条件很重要,尤其对于导线,这种作用更加明显。在雨后放晴的中午,山上的水蒸气作用很大,致使观测时镜子不停的出现镜面晃动的现象,是无法观测无法进行。此外,阳光特别强烈的中午也是不利于观测的。因此选择好的观测条件对于一个好的成果来说是很重要的。
水准的感受:
水准的第一天就给了我一个下马威。我第一次观测时,还不太会读数,速度又慢,没找到任何成就感。为了锻炼我读数,组长决定i角检验有我来读数。这次的锻炼我读的更加果断了。我们的仪器i角误差是-9.8”,大家都比较高兴,准备从第二天开始正式水准测量,每人3个小圈。哪知道这水准测量没有我们想象中的快,一上午才测了一个圈。本以为下午会测得快些,结果却还是原样的速度。各种超限的担心和附和气泡的繁琐是我们的进度没有任何改观。让人伤心地往往是第一个中丝读数和最后一个中丝数经常会不符合,而且超限超很
多。这时候采取在重新瞄准,看看与它接近的是哪个读数的方法总觉得心有不甘。始终不明白为什么会出现这样的状况。和其他测量一样,在我心里,保证精度是第一位的,否则我们的所有努力都白费了。我小心翼翼的调整,果断的读数,使我的精度都达标。在水准测量中,我想辛苦的是立尺的同学,若果没有大家的积极配合,我们什么也做不好的。团队,真的是我们成功的保证,团队的凝集力是我们不起不馁的源泉。当我们收工晚时,我们不会有怨言,反而我们大家高高兴兴,其乐融融地去吃碗刀削面。我们依旧充满活力和激情。水准的经验和教训:
回到渭水,有一种轻松的感觉的。至少,可以放心加班,而且加班完不用担心饮食问题了。领仪器那会儿,就得这个尺子好重,仪器很古老,但不可否认的是,用两个竹竿就可以把尺子立稳,而且这仪器性能真的很稳定。测水准对我们来说都不陌生,因为以前毕竟练过。但毕竟是二等,要求和技术上还是有很大不同的。奇偶站的测量顺序是必须注意的问题。“后前前后”还是“前后后前”必须很清楚。在反测可以采取每逐边进行,有利于发现错误,一遍及时进行重测。另外,在一开始用定点时,距离必须量的准确些,否则在架仪器读上下丝很可能会超限。值得注意的是,在八个未知点测量时,尺子应该放在钉子上,而不是尺垫上。因为尺垫的高度是变化的,而且能每次都把尺垫完全放在相同的位置,何况这样测出的是尺垫的高程而非点的高程。因此我们在测量过程中要多动脑思考,使我们的每步操作都科学合理。
我们遇到比较麻烦的问题就是调符合气泡和测微螺旋的关系。往往遇到用测微螺旋把楔丝卡好了,而气泡却又不符合的矛盾,因此,只有重复多次才可以他们均调到理想位置。
在视距比较近时,丝的成像比较清晰和稳定,也比较好卡丝,速度也可以比较快,但当视距较大时,就要更加注意这个问题。
标高控制测量 篇5
1将业主提供的标高基准点采用往返闭合水准测量引测至施工现场内,作为辅助基准点,并确定其高程,以此基准点做为日后施工时标高的测量依据。2根据本工程的施工需要,引测楼层的水平标高控制点,在施工现场场地内设置0.000基准标高点,做好保护措施,其位置应设置在不影响通视及无沉降的位置上,此基准点定期根据业主方提供的水准基准点复核并加以调整。3地下室结构高程控制,在基坑边寻找一处可垂直传递高程的地方,在托尺上下各架设一台水准仪将托尺上的高程传递至施工面上。
4上部结构施工时,将基准点标高换算成相对标高后,设置柱子上或墙角处,用钢卷尺引测至建筑物施工面,再用水准仪传递至各施工部位。
施工测量过程控制范文 篇6
1.主控方案的确定:
右岸上游围堰支线,隧洞全长807.7米,结合《水利水电工程施工测量规范》(DL/T5173-2003)及监理部门的相应规定, 工程平面施工控制导线网采用金沙江平面坐标系统,高程采用黄海高程系统。本着“从整体到局部,先控制后碎部”的测量原则,围绕着工程施工的整体部署,及时进行了各级控制点的引测工作。
1.1洞内平面控制测量采用三等光电导线的精度要求进行敷设,导线分为基本导线(贯通测量用)和施工导线(施工放样用)。洞内施工导线采用相应光电导线的精度要求进行敷设。点位布置在两侧洞壁上,采用强制对中标盘,两导线独立观测。隧道每向前延伸一段后,施工导线点与基本导线点重合,进行检核。
1.2洞内的高程控制采用三等水准测量,并与施工放样过程中采用的三角高程进行比对,以进行实时检校。
2.主要测量设备及人员配置:
2.1 控制测量采用的主要仪器设备为瑞士徕卡公司产的TCR1201全站仪,其测角精度与测距精度完全满足规范要求。测量仪器均按国家规定每年送国家授权检定部门进行了检定,方进行使用。
2.2人员配置上组建了一支具有丰富经验、良好职业素质的测量队伍,为施工一线做好了技术保障。
3.测量放样
3.1直接由等级控制点(首级及加密控制点)进行放线,或由细部临时加密的点线进行放样。重要部位采用首级控制点进行放样。做到“四无”,即无缺测、无漏测、无不符合精度、无违时;“四随”,即随时观测、随时记录、随时计算、随时校核。
4.贯通误差预计与实际贯通误差
4.1施工放样前,对隧洞进行了贯通误差的预计计算,经检查,采用上诉控制方案,对于此短隧洞而言,完全可以满足贯通要求。
4.2贯通误差的施测, 采用精密导线测量,在贯通面附近定一临时点,由进出两方向分别测量该点的坐标,所得的闭合差分别投影至贯通面及其垂直的方向上,得出实际的横向和纵向贯通误差,结果满足《水利水电工程施工测量规范》(DL/T5173-2003)中的相关规定。
控制测量心得体会 篇7
矿井的测量方案, 是保证测量精度的基础保障, 关于方案的制定, 必须充分体现以下几方面的内容。
1.1 联系测量精度
想要做好控制和优化测量的精度, 最重要的前提是要将矿井所在的地面平面坐标和远程系统传送到井下的这道测量工作做好, 这道工作在矿井测量中称为联系测量。只有做好这道工作, 才能对后续测量出来的数据精度进行有效、有目的的控制。在矿井测量工作中的联系测量阶段, 就要制定优化联系测量技术的方案, 以此解决矿山联系测量出现的精度差、效率低的不良情况。在目前, 矿井联系测量施工常用到测量方法, 这种方法的组成部分包括地面测量和井下测量。
1.2 一井定向测量方法
一井定向测量有地面测量和井下测量两部分组成, 具体的做法是将两个钢丝绳悬挂在待测量的井筒内, 然后将钢丝的首端在井口的上方固定住, 末端处悬挂一个重锤, 让它处于自由定向水平。做完这项工作之后, 再进行地面测量工作。方法是用导向测量的方法在近井点的地方, 通过经纬仪测量两个钢丝所在的地面坐标和两个钢丝的确定点连线的方位角。然后, 在井下选择一个定向水平, 联结两钢丝测量坐标相对应的方位角、连接三角形角度和距离等观测值, 最后计算出由井下起始的导线点的地面标和起始导线边的方位角, 由此测算出井筒上下是否一致。但随着现代科学技术的发展, 现在运用在实践工程中的方法是使用激光铅垂仪, 这种仪器是专门为测定垂直定向而发明的, 工作原理跟钢丝法一样, 但它比钢丝法有个优点, 就是它可以避免井下通风导致钢丝摆动而引起测量不准的问题, 同时也可以不用为克服钢丝较长摆动而增设附属设备。
1.3 激光铅垂仪测量方法
首先, 在距离井筒壁3-10M的位置安放一个临时支撑架, 将激光仪的接收板就放在这个位置上面;然后, 把两个激光铅垂仪置放在井底中, 发射激光点投射到井上的接收板;接着, 每过一段时间就转移120°, 记录下每旋转120°投点在接收板上所在的位置, 做好记录后, 定三个点, 组成三角形, 在三角形里面画一个内切圆, 圆形中心点所在的位置即为最终的点;最后, 把投点形成的三角形进行计算。需要注意的一点是, 在利用激光铅垂仪之前, 需要先进行水准整平工作, 否则会导致仪器不平整, 使测量出现较大误差。
2 井下测量精度控制和优化的方法
优化和控制好联系测量方案后, 接下来的步骤就进入测量主题———井下测量, 控制和优化井下测量由平面和高程控制两部分的内容组成。
2.1 控制误差
平面测量控制的误差主要来自经纬仪导线, 造成井下经纬仪导线出现误差的原因主要是由利用经纬仪对测角和两边的测量过程中有误差存在, 从而影响到井下经纬仪导线测量时产生误差, 这种情况下导致的误差可以分为测角误差和两边误差, 但在实际工作中导致测量精度误差的主要因素往往是测角误差。所以, 在实践工作中想要有效控制和优化误差精度就需要控制好测角误差。产生井下经纬仪导线误差的影响有多个原因, 主要有仪器不准, 仪器本身在制造过程中存在缺陷不可避免会造成误差;外界条件因素, 像通风、照明、矿尘、井下温度等因素造成的。所以, 为提高测量精度, 可以用全站仪来代替经纬仪, 这种仪器在人工的操作下瞄准, 剩下的工作会智能完成。实验证明, 用这种方式可以大大减少测量误差, 提高了测量的精度。
2.2 利用计算辅助测试提高精准度
现代计算机技术和网络技术的应用非常的广泛, 几乎遍布到工程应用的各个角落, 所以, 利用计算机设备辅助测试, 可以很好的控制和优化矿井的测量精度。目前, 主要是利用CAD强大的制图功能来帮助设计和确定井下巷道导线、施工放样线等工作。以前所采用的方法是用反算导线点的坐标, 然后再计算出导线点到设计中心线的距离, 然后再在井下标定, 但这种方法的使用常会出现误差, 而通过利用计算机, 可以将反算导线点的控制坐标输入到CAD图形中, 然后计算出距离。这种方法不但可以减少工作强度, 还可以达到优化和控制测量精度的目的。
3 结语
随着我国采矿工作的深入, 安全问题越来越暴露出来, 提高矿井测量精度是保障矿井生产的重要前提之一。因此, 为保障矿区工作人员的生命财产安全, 提高采矿的经济效益, 就必须有效的措施和方法控制和优化矿井的测量精度。
参考文献
[1]姚明飞.影响矿山测量精度的因素分析[J].科技探索, 2012 (08) :24.
[2]彭红卫.提高矿井平面控制测量精度的方法探讨[J].矿山测量, 2010 (12) :4.
精密偶件测量的质量控制 篇8
摘要:针对某液压产品滑阀偶件的配套间隙准确度要求高,测量过程中仪器的系统误差和随机误差又是客观存在的事实,运用误差及不确定度理论分析测量过程的主要不确定度来源及影响因素,使用先进的计量检测设备、采用相应的评定方法实现了间隙尺寸的准确测量,为产品生产过程的质量控制提供了准确可靠的依据。
关键词:偶件测量;设备不确定度;质量控制
中图分类号:TP274 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)20-0058-02
计量是科技进步的技术基础,是保证加工产品高质量、高可靠性的必要条件之一。针对某燃油液压系统具有较高的技术要求,其中液压产品偶件是其产品的核心部件,其几何形状及配套间隙能否满足技术要求将直接影响到产品质量,为使产品工作状态既不漏油又不卡滞,必须保证其配套间隙在2~5μm之间。只有选择科学的测量、分析方法,才能保证测量质量,为后续的性能调试、分析等提供准确依据。
1 测量方法的拟定
1.1 阀芯直径测量
采用高准确度的比较仪与三等量块进行比对测量。将清洗干净的阀芯用指示尺测出其实际尺寸,通过量块组合成该尺寸后置于仪器工作台上,使仪器示值稳定后置零,然后放上被测件,分别测得各个截面的直径尺寸误差值,根据三等量块的实际值与比较仪测得的示值误差得到该阀芯直径的实际值。
1.2 阀套测量
采用分度值为0.05μm的高精度电子柱式数显气动量仪与标准量环配套测量,根据产品的尺寸选择合适的量头、量环。气动量仪测得示值的准确程度取决于标准量环的准确度,而标准量环的示值是通过分度值为0.02μm的高精度精密孔径量仪与标准量块相对测量得到。
1.2.1 标准环检测。采用三等量块组合标准环的标刻尺寸,将组合的量块置于精密孔径量仪的工作台上,通过精确地调整仪器使其往复点为一恒定值,使仪器示值置零状态。取下量块将标准环置其工作台上,通过准确的测量得到其误差值,组合量块的实际尺寸与测量得到的误差值的代数和即为标准量环的实际值。
1.2.2 零件的测量。调整仪器,通过两个标准量环准确调整好气动量仪的放大比等,然后分别测量被测零件五个位置的直径尺寸,得到其锥度、椭圆度的测量值。
1.3 产品几何形状测量
产品要求对圆柱度和直线度进行测量和控制,采用高精度的圆柱度测量仪,以精密回转中心为回转测量基准,精密直线运动导轨为直线测量基准,通过其位移传感器测量圆柱体表面若干截面在不同转角位置上的实际轮廓到回转中心线半径的变化量及圆柱体表面的圆柱度值。
1.3.1 圆柱度测量。首先调整仪器,通过圆柱度仪测量软件使机器置于“回家”状态。将阀芯、阀套分别置于圆柱度仪回转工作台上固定好,调整测头与零件工作面接触,再通过软件功能对工件反复进行精确的自动调心和
调平。
测量时,利用操作软件分别测量阀芯、阀套不少于五个截面的圆度值,每个截面重复测量五次,取其平均值作为各个截面的圆度测得值。采用最小二乘法通过软件功能进行评定并合成圆柱度测量值。
1.3.2 直线度测量。测量时仔细调整仪器,使仪器处于最佳状态,并对工件进行调心、调平。
测量时,利用操作软件分别测量阀芯、阀套不少于三个方向的直线性,每个方向重复测量五次,取其平均值作为各个方向直线度的测得值。
通过上述的测量,既可确定阀芯、阀套的直径值和圆柱度、直线度值,若满足技术要求则可进行下一步的分析和判定。若对其进行不确定度分析和计算,处于极限状态的偶件也可能产生不合格的可能,因此,在选择适宜的测量方法的同时,还应采用不确定度理论对测量系统进行分析以保证测量结果的科学性和准确性。
2 测量不确定度分析
为得到一个准确、可靠的测量结果,在选择好的测量方法的同时,应对测量不确定度进行分析和评定,其分析与评定项目包括测量过程中的人、机、料、环等因素,下面选择具有代表性的阀套测量不确定度分析过程如下:
在阀套测量过程中,采用分度值为0.05μm的高精度电子柱式数显气动量仪与标准量环配套测量气动量仪,不确定分析如下:
2.1 示值误差引入的标准不确定度u1
电子柱式气动量仪最大允许示值误差U=0.1?m,服从正态分布k=3,u1=U/k=0.1/3=0.03?m。
2.2 标准环规的示值引入的标准不确定度u2
2.2.1 精密孔径量仪最大允许示值误差U=0.14?m,服从正态分布k=3,u1=U/k=0.14/3=0.05?m。
2.2.2 三等量块(10~25)mm的测量不确定度为0.12?m,服从正态分布k=3,u2=0.12/k=0.04?m。
2.2.3 标准量环重复性引入的标准不确定度用极差法计算:
S(x)=(Rmax-Rmin)/dn=(0.06-0.02)/1.69=0.03?m
u2=(u12+u22+u32)-2=0.07?m
2.3 阀套测量重复性引入的标准不确定度u3
重复10次测量结果分别为:
0.05?m 0.00?m 0.05?m 0.10?m 0.10?m 0.00?m
0.10?m 0.15?m 0.05?m 0.10?m
根据贝塞尔公式算得实验标准偏差为:S(x)=0.05?m
2.4 合成标准不确定度uc
uc=(u12+u22+u32)-2=0.09?m
2.5 扩展不确定度U
U=kuc=2×0.09=0.18?m(k=2)
3 结语
滑阀偶件配合间隙的测量和控制,通过选择合适的检测设备、科学的测量方法、合格的人员、受控的环境条件等多方面的控制,才能得到满意的结果。通过测量质量控制,间隙量在2~5μm之间的偶件在后续的装配、性能调试分析中均得到了满意的效果。通过采用科学的方法对测量方案所确定的测量系统不确定度进行分析,方能保证测量结果的准确性。
控制测量实习报告 篇9
控制测量实习报告
1为期将近两周的控制测量实习终于结束了,回想起来,虽然在实习过程中有些累,有些苦,但是这让我们更加得到了锻炼,通过本次实习,让我们把课本上所学的理论知识运用到了实践当中,进一步掌握了精密水准仪,经纬仪和全站仪的操作,获得了测量实际工作的初步经验和基本技能。实习的目的是着重培养我们的独立工作能力、实践能力和数据处理能力,在本次实习中,我深有体会,还有重要的一点就是团队合作,一个团结的团对可以让我们更好的互相学习,共同进步。
实习第一天,由张兵老师给我们做了讲解与演示,我们专业的实用性比较强,所以我们要通过实习加强自己的专业技能。实习期间,天气一直很炎热,通过这次实习,我们的收获还是很大的。首先就是掌握看课堂所学的知识,知道如何正确使用精密水准仪,经纬仪,进一步明白了实践是对所学知识的最好检验。其次,我们懂得了做任何事情都要认真细致不能有丝毫马虎,特别是做我们测绘行业,对这一方面的要求更高,因为稍有偏差就可能导致数据的偏差很大,更会导致以后的其它测量出错,最终导致数据计算的错误。
这次实习我们同样得到了很多经验教训:(1)测量能现场算的就现场算,这样如果有超限的数据可以现场进行返测,以避免导致以后的数据错误(2)闭合差超限的一定要重新测量(3)小组成员的合作很重要,实习小组的气氛很大程度上影响了实习的进度(4)测量时一定要注意不能碰到仪器如果不小心碰到仪器使仪器发生的移动那之前测得的数据可能就要全部作废(5)做测量工作更需要严谨的精神,不能马虎大意。
控制测量实习结束了,我们下学期将进入下一阶段的实习,我们会把控制测量实习中得到的一些经验教训总结好,为下一阶段的实习做好准备,避免犯同样的错误,努力把下个阶段的实习做好!
控制测量实习报告
21、实习时间、地点和实习单位
实习时间:20xx年2月28日~20xx年3月18日
实习地点:广东省深圳市
实习单位:深圳xxxxxxx有限公司
2、实习过程概述
第一阶段:2月28日~3月1日,了解公司的各项基本制度、各部门的职能、本职位的职责等。
第二阶段:3月2日~3月12日,了解掌握公司产品的基本原理,公司对新实习员工进行cad方面的技术培训及对车间生产情况进行了解。
第三阶段:3月14日~3月18日,对一些简单工作和部分零部件进行测绘,对实际生产有了直观认识。
3、主要实习岗位和实习内容
主要实习岗位:生产部主管助理
实习内容:我的实习工作从20xx年2月28日进行到20xx年3月18日,在开始的两天,公司对我进行了相关的职业培训。通过两天的培训,使我初步掌握了一些工作时必备的基础知识,同时加深了我对宏超精密塑胶模具厂的认识。在接下来的一个多星期里面,我来到了生产组装一线进行培训,同时对cad进行了相关技术培训。培训完之后,我开始到公司的技术部进行工作,开始逐步接受一些简单的测绘任务,在这个过程中我对工作中的实际体会和对cad的基本操作有了很多的提高。
4、实习收获和重要心得体会
以下是我在实习期间的收获以及自己的一些心得体会:
(1)自主学习:工作后不再像在学校里学习那样,有老师,有作业,有考试,而是一切要自己主动去学去做。只要你想学习,学习的机会还是很多的,老员工们从不吝惜自己的经验来指导你工作,让你少走弯路;集团公司、公司内部有各种各样的培训来提高自己。你所要作的只是甄别哪些是你需要了解的,哪些是你感兴趣的。
(2)积极进取的工作态度:在工作中,你不只为公司创造了效益,同时也提高了自己,像我这样没有工作经验的新人,更需要通过多做事情来积累经验。特别是现在实习工作并不像正式员工那样有明确的工作范围,如果工作态度不够积极就可能没有事情做,所以平时就更需要主动争取多做事,这样才能多积累多提高。
(3)团队精神:工作往往不是一个人的事情,是一个团队在完成一个项目,在工作的过程中如何去保持和团队中其他同事的交流和沟通也是相当重要的。合理的分工可以使大家在工作中各尽所长,团结合作,配合默契,共赴成功。个人要想成功及获得好的业绩,必须牢记一个规则:我们永远不能将个人利益凌驾于团队利益之上,在团队工作中,会出现在自己的协助下同时也从中受益的情况,反过来看,自己本身受益其中,这是保证自己成功的最重要的因素之一。
(4)为人处事:作为学生面对的无非是同学、老师、家长,而工作后就要面对更为复杂的关系。无论是和领导、同事还是客户接触,都要做到妥善处理,要多沟通,并要设身处地从对方角度换位思考,而不是只是考虑自己的事。
5、实习总结
通过这次实习,我重温课堂的知识,将自己的专业理论与实践有了一个很好的配合提高。通过这次实习,也让我感受到了自己素养不足,今后要培养自己的长远眼光,勤于思考,善于总结,把自己不明白的没学会的知识好好向同事学习,来弥补自己的不足。
这一次实习对我来说,只是一次预演,一次为将来工作的预演,我会继续不断努力地学习专业理论知识,不断学习提高自身专业素质,更好地胜任岗位。
温度测量与控制电路 篇10
温度测量与控制电路是在实际应用中相当广泛的测量电路。本次设计主要运用基本的模拟电子技术和数字电子技术的知识,从基本的单元电路出发,实现了温度测量与控制电路的设计。总体设计中的主要思想:一、达到设计要求;二、尽量应用所学知识;三、设计力求系统简单可靠,有实际价值。温度传感采用热电偶和温度补偿原理。AD转换部分使用集成芯片AD574A;二进制到8421BCD码的转换用EEPROM 281024实现;显示译码部分用74LS48和数码管实现;温度控制范围设定采用数字设定方式,用74LS160十进制加计数器和锁存器74LS175实现;温度的判断比较数值比较器74LS85的级联实现;通过使用74LS160和ADG508F实现了多路温度循环监测功能。声光报警加入了单稳态。温度控制执行部分采用555构成的单稳态电路,提高了加热系统与降温系统的稳定性和实用性。
【关键词】:温度传感器 A/D转换 控制温度 声光报警 二进制转BCD 译码显示
【设计要求】
1. 测量温度范围为200C~1650C,精度?0.50C;
2. 被测量温度与控制温度均可数字显示;
3. 控制温度连续可调;
4. 温度超过设定值时,产生声光报警
【正文】
一、系统概述和总体方案论证与选择
方案A.
如图1-1所示,温度传感器部分将温度线性地转变为电压信号,经过滤波放大,一路输入A/D转换电路,经过译码进行数字显示,另一路与滑变分压经过电压比较器进行比较输出高低电平指示信号,温度控制执行模块和声光报警部分。
图1-1 总体设计方案A框图
方案B.
如图1-2所示,温度传感和A/D转换,译码显示,温控执行和报警均与方案A相同,不同处在于控制温度设定方式和温度超限判断方式。方案A的超限判断模块和控制温度设定主要使用模拟信号,该方案易受外界干扰如使用环境温度等因素,另外由滑变设定温度不易调节精确,实际中,若采用电池供电,电源电压的变化会影响其温控范围的准确性。方案B主要采用数字芯片逻辑控制实现,其工作的稳定性准确性和功能扩展性较强。
图1-2 总体设计方案B框图
二、单元电路设计
(一)温度传感模块
如图2-1-1所示,温度传感把模块把温度大小转化为电压信号,传入数字显示与温度范围控制模块。使用时将热电偶的热端(工作端)放入被测量的环境中,注意连接导线选用阻值受温度影响小的材料,且有良好的绝缘材料包裹。长时间使用后可对电路进行校准,在标准温度下,测量输出电压值,并通过调整滑动变阻器进行校准。其输出电压Uo(V)和温度T(℃)的关系式为Uo=0.02384*T。
图2-1-1
温度传感模块电路图
如图1-2所示,温度传感和A/D转换,译码显示,温控执行和报警均与方案A相同,不同处在于控制温度设定方式和温度超限判断方式。方案A的超限判断模块和控制温度设定主要使用模拟信号,该方案易受外界干扰如使用环境温度等因素,另外由滑变设定温度不易调节精确,实际中,若采用电池供电,电源电压的变化会影响其温控范围的准确性。方案B主要采用数字芯片逻辑控制实现,其工作的稳定性准确性和功能扩展性较强。
图1-2 总体设计方案B框图
二、单元电路设计 (一)温度传感模块
如图2-1-1所示,温度传感把模块把温度大小转化为电压信号,传入数字显示与温度范围控制模块。使用时将热电偶的热端(工作端)放入被测量的环境中,注意连接导线选用阻值受温度影响小的材料,且有良好的绝缘材料包裹。长时间使用后可对电路进行校准,在标准温度下,测量输出电压值,并通过调整滑动变阻器进行校准。其输出电压Uo(V)和温度T(℃)的关系式为Uo=0.02384*T。
图2-1-1
温度传感模块电路图
(二)数字显示与温度范围控制模块 1、方案的论证与选择
经分析,数字显示与温度范围控制模块的核心主要有两部分: (1)A/D转换和码制转换部分
(2)温度范围设定与温度超限行为判断部分 每部分分别有两种方案: (1) A/D转换部分 方案A.
首先要把温度传感器的电压信号转换成频率不同的矩形波信号。如图2-2-1所示,电压/频率转换电路由一只运算放大器和一只555以及少量电阻和电容组成,运算放大器部分作成差分积分电路,同相输入端是由555的3脚输出端反馈加来的,由于555的触发电平是1/3VCC,因此当输入电压信号Ui在1/2VCC内变化时,该电路的输入电压Ui和输出的矩形波的频率f0具有良好的线性关系(由于该方案最终未被采纳,只给出V/F对应关系表作为参照,见表1,该电路的具体原理和Ui~f0线性关系的详细计算和在此不再赘述)。
图2-2-1 555和差分积分放大电路构成的V/F转换器
V/F转换关系对应表 表1
V/F转换器输出的频率不同的矩形波信号要转化成可数字显示的BCD码,如图2-2-2所示,频率---8421BCD码的转换由4片同步十进制加法器74LS160实现,第(1)片74LS160的RCO进位输出接第(2)片的CLK时钟信号输入端,当第(1)片74LS160计数器进位时,第(2)片74LS160加1,第(2)片再向第(3)片74LS160进位,以此类推,4组QDQCQBQA分别为百位、十位、个位、小数位,分别经过4片锁存器74LS175,接到4片七段数字显示译码器74LS48,再连接数码管即可实现温度的十进制数显示。
图2-2-2 频率信号转BCD码
把4片锁存器74LS175的CLK时钟端接在一起,引出节点①。4片74LS160的清零端接在一起,引出节点②。V/F转换器的频率信号经过图2-2-4中的与门“U2A”进入③。节点①和②的波形关系需满足如图2-2-3所示关系,即满足“先锁存,后清零”,这样,在“计数开始”(②的上升沿)到“锁存器状态翻转”(①的上升沿)的这段时间t内,通过的波形周期数就等于数码管上显示的数字。时间t的大小可以通过调节图2-2-4中的R、C参数来调整,t =0.7R2C1≈0.49s,使其在这段时间内恰巧通过一定的周期数,就可以使计数器计数到该温度并显示出来。比如,当温度为10.0℃时,V/F转换电路产生一定频率的矩形波,在指定的时间t内,使其恰巧通过100个完整波形,四片计数器的输出状态为0000 0001 0000 0000,即可译码显示为“10.0”代表10.0℃
图2-2-3 方案A中 节点①和②的波形关系
该波形由图2-2-4所示电路产生。电容C3起到消除竞争与冒险的作用,没有C3,可能使锁存器锁入数据0000 0000 0000 0000,数码管上会显示0.0 (℃)。并引起错误报警,和温控执行电路的不合理启动。
图2-2-4 方案A 清零信号,计数信号,锁存信号产生电路
综上所述,该电路工作过程复杂,虽然理论上可行,也通过了在Multisim中的模拟检测,但是在实际中,图2-2-4中的RC参数也都会受到温度影响,造成测量温度不准确,如果电容C3短路,更可能造成误报警和错误加热操作的不良后果。另外,该电路的功耗太大,不利于实际应用。所以,最终放弃了该方案。 方案B
采用集成芯片AD574A 作为模数转换芯片,AD574A 是美国模拟数字公司(Analog )推出的单片高速12位逐次比较型A/D转换器,内置双极性电路构成的混成转换显片,具有外接元件少,功耗低,精度高等特点,并且具有自动校零和自动极性转换功能,只需外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D 转换器。AD574A可以把电压信号转换成二进制数,但是二进制数并不能直接在数码管上显示,所以AD574A输出的二进制数到8421BCD码的转换成为该方案的核心问题,经过查阅大量资料,最终决定采用281024 CMOS EEPROM实现二进制到8421BCD码的,其电路连接简单,转换效率高,功耗低,出错率低。
综上所述,B方案工作稳定性强,不易出错,所以采用B方案。具体电路和实施方案见后文“2.AD转换与解码”。AD574A的详细资料见“元器件明细”。
(2)控制温度设定与温度超限行为判断部分有两种方案:
A.如图2-2-5所示,通过旋动滑动变阻器获得不同的分压代表相应的的温度值,分压一路通过AD转换显示设定温度,一路经过电压比较器和温度传感模块输出的Ui进行比较,输出高低电平指示信号控制报警和温控执行模块。该方式虽然简便可行,但其受外界环境干扰较大,当实际温度在控制温度附近时,有可能由于其他干扰比如滑动变阻器上的电压若有电池提供,其输出电压会随着使用时间的增加而变化,无人值守时,设定的温度会随着电池电压的减小而变化,达不到理想的温控效果,温度控温精度并不高。
图2-2-5 控制温度设定与温度超限行为判断方案A思路框图
B.采用数字设定方式。如图2-2-6所示:通过计数器精确设定温控范围,以8421BCD码的形式保存到锁存器中,经过级联的数值比较器与EEPROM输出的代表温度的8421BCD码进行比较。来判定温度是否超限,由数值比较器输出高低电平作为指示信号控制报警和温控执行电路。
综上所述,B方案 温度设定简单方便,控制更加精确,工作稳定性更好。所以采用B方案。
图2-2-6 控制温度设定与温度超限行为判断方案B思路框图
B方案的具体实施方案和具体电路图见后文“4、控制温度设定”“5、温度超限判断”部分
最终确定的总体思路框图如图2-2-7:
图2-2-7 最终确定总方案框图
2、AD转换与解码
AD转换:
如图2-2-8所示电路,为提高精度,采用AD574A的12位转换模式,其与温度传感器部分的连接方法是:AGND端接,传感器部分的模拟地端,Ui接传感器的输出电压。REF IN端为参考电压输入(通过调节滑动变阻器0~10V可调,用于校准。)
当输出的二进制码为1111 1111 1111,换算为十进制数是4095,经过码制转换后,在数码显示管上即显示数字409.5。代表409.5℃。
由于传感器部分的输出电压Ui满足,Ui=kT (T代表温度,单位:℃)即满足k V/℃
所以参考电压UREF IN的取值需要满足UREF IN=k*409.5,
UREF IN的可以通过图2-2-8中所示滑动变阻器R1调节。
R/C端由555和少量阻容元件构成的多谐振荡器,R6=140kΩ,R7=3kΩ,C5=10μF
555的3脚为输出端,其高电平持续时间T1=0.7(R6+R7)C5≈1s,低电平持续时间T2=0.7(R7C5)≈21ms。 输出低电平时,AD574A处于转换状态,转换时间需要约25μs,T2>>25μs,所以转换器有充分的时间进行转换,保证了转换数据的准确性,满足要求。输出高电平时,在该电路中AD574A处于12位数据并行读取状态,其转换的二进制数据被传送到EEPROM中。
码制的转换――12位二进制数转8421BCD码:
通过对电可擦写只读存储器(EEPROM)281024进行编码,实现二进制数码到BCD码的变换。即把4096个温度值的二进制数据位当作源码作为存储器EEPROM的地址码,把需要转换的8421BCD码作为 “目的”码写入地址对应的存储器EEPROM内部单元。使用时,当AD转换器采集到不同电压信号时,把转换后的二进制码迭到EEPROM的地址位,那么与此地址相对应的输出数据就是所求的8421BCD码格式,从而完成了4096个二进制码温度值到8421BCD码的转换。该4096个温度值的数字解码器是四位数显示,所以选用有16个位线的281024 EEPROM,实际中,也可根据制造的成本视情况选择两片8个位线的EEPROM(如:27C32)进行位线扩展,扩展成16位。
低12位A0~A11接对应的AD574A的二进制输出端,高4位A12~A15均接地。D0~D3,D4~D7,D8~D11,D12~D15分别输出小数位、个位、十位、百位的8421BCD码。接到译码显示模块74LS48即可把BCD码转换成七段a~g显示驱动信号,在LED数码管上进行十进制显示。
存储器281024地址和数据对应写入单元数据如表2:
表2 存储器281024地址和数据对应写入单元数据
281024的详细工作参数见“元器件明细”。
图2-2-8 AD转换与二进制转8421BCD码电路图
3、译码显示
百位、十位、个位、小数位共4组16位8421BCD码依次输入4片74LS48即可把BCD码转换成七段a~g显示驱动信号,在LED数码管上进行十进制显示。接法如图2-2-9所示,
U4、U5、U7为7段数码管,U6为8段数码管,4个数码管共阴极均接地。U6的h脚通过180Ω电阻接+5V电源,显示小数点。这样,温度值即可在数码管上十进制显示。
图2-2-9译码显示电路图
4、控制温度设定
如图2-2-10所示,温度设置装置由4片十进制加法计数器74LS160构成,且均处于计数状态。4个CLK时钟端均分别接一个按钮式开关,其弹起时接+5V高电平,按下时接地处于低电平,当进行设置时,“启动温度设置”处于高电平(有专门开关控制,图中未画出,见总电路图),通过按动开关即可手动使计数器计数,控制百位、十位、个位、小数位的数字。其数据输出端共有两个去向,
去向1:接译码显示电路即可实时显示设定数值的变化,与门7408的作用是控制计数器的数据输出,“启动温度设置”处于高电平时,计数器数据可以输出到译码器;“启动温度设置”处于低电平时,阻断了计数器数据向译码显示电路输出。
去向2:接锁存器。图中共有8片4位锁存器74LS175,每4片为一组分别储存温度上限和温度下限的8421BCD码。记录上限的4片锁存器的CLK时钟端和记录下限的4片锁存器的CLK时钟端分别接在一起引向两个按钮式开关,一个是“锁定温度上限”按钮,另一个是“锁定温度下限”按钮。开关常态接地,按下时接+5V高电平,锁存器锁入数据。锁存器的输出端接数值比较器,比较实际温度和设定值的`大小关系。
图2-2-10
5、温度超限判断
如图2-2-11所示,共有8片数值比较器74LS85(其功能表见附录),(1)~(4)片级联用于比较监测温度和设定的温度上限的大小,(5)~(8)片用于比较监测温度和设定的温度下限的大小。其级联方式和数据输入方式如图所示:
当测量温度低于设定的温度下限时,(5)片的OALTB(A
当测量温度高于设定的温度上限时,(4)片的OAGTB(A>B)端输出高电平启动报警电路和降温电路,高温报警指示灯发出红光。
两个与门U10A和U17A的作用是控制后续的温控执行和报警电路的开启或关闭。
或门U9A的作用是将高温超限报警信号和低温超限报警信号进行或运算。当有其一超限时,就会启
控制温度设定装置电路图
动报警电路。
图2-2-11
6、多路温度循环检测功能
如图2-2-12所示:由555和阻容元件构成的多谐振荡器,其产生的矩形波周期可可通过改变滑动变阻器A调节(5s~10s),其输出接74LS160的CLK时钟端,图中74LS160处于计数状态,其低三位QCQBQA依次产生000,001,010,011,100,101,110,111八个状态,一路输入模拟开关ADG508F的地址端A2A1A0,这样,模拟开关将会依次导通S1~S8,从D端输出到模数转换器。其通道切换频率由时钟信号频率决定。实现了8路温度的循环监测。另一路输入译码显示电路,显示当前所监视的线路。 温度超限判断电路图
图2-2-12
7、方案的优点与缺点以及改进
(1) 图2-2-10中的各与门都是起控制信号通断的作用,不如将其替换为模拟开关(如图22-2-13)实现信号的切断和导通,并且省去了与译码显示部分连接的或门(单元图中未画出,详见总电路图),使电路结构进一步简化,变得更可靠,使性能更加稳定,功耗更低。
(2) 由555和阻容元件组成的多谐振荡器可以采用集成芯片实现,由于555的功耗相对较大,采用集成芯片更有利于节省电能,延长使用时间。 多路温度检测功能电路图
图2-2-13
该模块的最终整合电路图见附录1
(三)声光报警
如图2-3-1所示,当输入信号为低电平时,报警电路不工作。当有高电平信号输入时,模拟开关闭合,多谐震荡电路开始工作。发光二级管闪烁,并发出蜂鸣报警。报警时蜂鸣的频率和发光二极管闪烁的频率均为2Hz,作用的占空比为58.3%。
模拟开关电路
图2-3-1
(四)温度控制执行
如图2-4-1所示,温控执行电路由当输入信号为低电平时,加热或降温电路不工作。当有高电平信号输入时,加热电路进入暂稳态,3脚输出高电平,继电器吸合,启动加热降温设备进行加热和降温操作。1~10分钟后(可根据实际情况通过滑动变阻器R3,R4调整),若温度仍低于或高于设定温度,电路不能复位,3脚仍输出高电平,加热或降温操作继续进行。若温度回到设定范围内,电路即复位回到稳定态,3脚输出低电平,继电器断开,加热或降温操作停止。 声光报警电路图
图2-4-1
三、总体电路图
限于篇幅和纸张大小,见附录2
四、结束语
本次温度测量与控制电路的设计主要内容如上所述,在此次设计中运用到的知识大多数为课本所学。设计中难免有缺点和漏洞,真诚希望老师指导,以求改进。
本次设计中有如下几个难点:
一是12位的A/D转换电路,在这一部分的设计中我们查阅了大量资料,最后决定用AD574A模数转换器,这样以来不仅实现对于模拟信号的数字转换,同时也提高了精度的要求。
二是如何将12位二进制数转换成8421BCD码的问题,经过查阅大量资料并研究决定用EEPROM电可擦写存储器来完成这个功能,具体电路图和转换关系如上所述。
三是温度的设定和朝鲜判断,技术要求中提到输入温度连续可调,我们开始拟采用滑动变阻器控制,使滑动变阻器的分压参与电路中的信号处理,由于其种种缺点,最终放弃了该方案。使用计数器、寄存器、数值比较器、译码显示装置、实现了将控制温度直接以直观的数字量直接输入,并以8421BCD码的形式输入数值比较器进行温度判定,也实现了输入温度的连续可调,而且极大地提高了准确度、直观性
加热降温执行电路图
和易用性。
以上即是对本次设计中的主要问题的讨论与解决方案,敬请老师给予指正,以求得更好的解决方法。 五、参考文献
1.《传感器原理与应用》 程德福 王君 凌振宝 王言章 编著
机械工业出版社 1月第一版
2.《数字电路设计手册》 荀殿栋 徐志军 编著
电子工业出版社 7月第一版
3.《Multisim8仿真与应用实例开发》 从宏寿 程卫群 李绍D 编著
清华大学出版社 7月第一版
4.《电子线路 设计与实践》 姚福安 主编
华中电子科技大学出版社 第一版
5.《基础电子电路设计与实践》 戴伏生 主编
国防工业出版社 4月第一版
6.《模拟电子技术基础》 陈大钦 主编
机械工业出版社 4月第一版
7.《数字电子技术》 James Bignell Robert Donovan 编著
科学出版社 2月第一版
8.《新编电子控制电路300例》 刘修文 等编
机械工业出版社
9.《数字单元电路 转换电路 分册》 梁廷贵
主编
科学技术文献出版社
六、元器件明细
1.AD574A
AD574A 是美国模拟数字公司(Analog )推出的单片高速12 位逐次比较型A/D 转换器,内置双极性电路构成的混合集成转换显片,具有外接元件少,功耗低,精度高等特点,并且具有自动校零和自动极性转换功能,只需外接少量的阻容件即可构成一个完整的A/D 转换器,其主要功能特性如下:
分辨率:12 位
非线性误差:小于±1/2LBS 或±1LBS 转换速率:25us
模拟电压输入范围:0―10V 和0―20V,0―±5V 和0―±10V 两档四种
电源电压:±15V 和 5V 数据输出格式:12 位/8 位
芯片工作模式:全速工作模式和单一工作模式
图6-1
AD574A引脚图
AD574A 的引脚说明:
[1]. Pin1(V Logic)――逻辑电源+5V电源输入端。
[2]. Pin2(12/8 )――数据模式选择端,通过此引脚可选择数据纵线是12位或8位输出。 [3]. Pin3(CS )――片选端,低有效。
[4]. Pin4(A0)――字节地址短周期控制端。与12/8端用来控制启动转换的方式和
数据输出格式。
[5]. Pin5( R/C)――读转换数据控制端。 [6]. Pin6(CE)――使能端,高有效。
[7]. Pin7(V+)――正电源输入端,输入+15V电源。 [8]. Pin8(REF OUT)――10V 基准电源电压输出端。 [9]. Pin9(AGND)――模拟地端。
[10]. Pin10(REF IN)――基准电源电压输入端。 [11]. Pin11(V-)――负电源输入端,输入-15V 电源。
[12]. Pin12(BIP OFF)――单极性输入时BIP OFF接模拟公共地,双极性时BIP OFF接对应[13]. Pin13(10V IN)――单极性0~10 V模拟量输入;双极性0~ ±5 V模拟量输入。 [14]. Pin14(20V IN)――单极性0~20 V模拟量输入;双极性0~ ±10 V模拟量输入. 。
-5V、-10V 的
[15]. Pin15(DGND)――数字地端。
[16]. Pin16―Pin27(DB0―DB11)――12 条数据总线。通过这 12 条数据总线向外输出A/D 转换数据。 [17]. Pin28(STS)――工作状态指示信号端,当 STS=1 时,表示转换器正处于转换状态,当
STS=0
时,声明A/D 转换结束,通过此信号可以判别A/D转换器的工作状态,作为 单片机的中断或查询信号之用。
AD574真值表
2.281024 1M COMS EEPROM(65536X16) A0~A15:地址输入端 D0~D15:数据输出端
图6-2
281024真值表
281024管脚图
3.74LS160D
图6-3
74LS160D真值表
4.ADG508F
74LS160D管脚图
图6-4
ADFG508F真值表
ADG508F管脚图
5.74LS48
图6-5
74LS48真值表
74LS48管脚图
6.74LS175D
图6-6
74LS175D功能表
74LS175D管脚图
7.74LS85N
图6-7
74LS85N管脚图
74LS85
真值表
8.K型热电偶
K型热点偶的电压与温度关系为:U=0.226T-0.707 K型热电偶所需的温度补偿电压为:41.269μV/K
图6-8 热电偶的特性曲线 9.LT1025
图6-9 LT1025参数图
图6-9 LT 1025 管脚图
10.ADG202
图6-10 ADG202的管脚图和真值表
七、收获体会
这次课程设计是我第一次接触到的将理论知识运用于实际的实践活动。通过对模拟电子技术、数字电子技术等课程的学习,对自己亲自设计一个综合性的系统充满了期待与渴望。我在这次课设中选择了温度测量与控制这一题目,感到这个题目综合性强,应用广,对设计者的要求也较高,因此,碰到的难度也较大,但本着求知与实践应用的精神,我最终将这个题目的大概框架整理出来,其中有许多不尽人意之处及不理想的地方还很多,这也是我今后学习的方向和动力。本次设计中,我主要负责温度设定和超限比较环节,显示电路是这次设计中花力气最大的环节,它首先需要将模拟量转化为数字量,再将其变为8421BCD码,这一过程实现有很多方法,如利用单片机等,然后就可以用数码管显示了。控制电路是这次设计的核心环节,它的实现方法也有很多种,设计中也拟定了两种方法,他们之间的优劣也有表述,关键是我从中了解了相关控制的多种方法,为今后设计控制电路做足准备。超限比较电路和循环检测功能是我这次设计中的一个亮点,利用数值比较器和锁存器来判定温度超限,由于要求中是在温度在20~165摄氏度之间,因此比20小或大于165的都将引发报警,这是需要注意的。最后,通过这次课程设计让我获益良多。另外,本次设计中,很多环节都可以用单片机实现,这更激起了我学习单片机的强烈愿望。从中我认识到了各课程学习的重要与应用之处,为今后学习指明方向,也大大的提高的系统学习电子技术的兴趣。同时,在设计中我尝试使用了Multisim 11.0软件,发现了这个软件的强大,做了很多测试,强化了对已学知识的理解,较为熟练的学会了该软件的应用,为我今后设计及学习和电路设计提供了有效的工具。
八、鸣谢
感谢学院为我们安排这一次课程设计,使我们得到一个学习和锻炼的机会。
感谢老师的辛勤指导,使我们抓住解决问题的关键,从而顺利完成课程设计。
感谢同组同学的团结合作,以及其他同学给与的帮助,使我们的课程设计得以圆满完成。
【附录】
附录1 温度显示与温度范围控制模块电路图
附录2 总体电路图
【教师评语】
【附件】
附件一:图2-2-1数字显示与温度范围控制模块,(可右键另存为,然后放大观看)