论文摘要
自制教学设备作为高校教学实验改革的重要组成部分,不仅推动了教学内容和教学方法的进步,而且促进了学校科研课题的落实和完成。同时,它也是体现高校教学质量的一项重要指标。目前,许多高校都在积极的进行这方面的尝试与研究。鉴于自制教学设备的重要性,中国石油大学也开展了相应的研究工作。本课题结合自动化仪表类课程的教学实际,设计实现了智能仪表辅助教学设备和气液两相流持液率测量辅助教学设备。依据教学的实际需要,辅助教学设备应具备向学生清晰演示仪表内部结构原理以及呈现信号转换过程的功能,使学生形象理解所学的理论知识,加强学生的实验能力,进一步提高教学质量。智能仪表辅助教学设备在软硬件设计上都采取模块化的设计思想,将整个设备按功能划分为不同的模块,独立设计完成;设计中增加了中间变量的接口电路,并设计完成了简洁易懂、方便教学的演示面板,克服了现有自动化仪表仅仅完成仪表输入输出的功能测试与校验而无法让学生了解仪表内部工作原理的现状,真正起到了改善高校实验教学现状和强化辅助教学的目的。持液率测量辅助教学设备根据电导法测量原理,设计实现了用于气液两相流持液率测量的信号处理电路,在电路硬件设计上也采取模块化的设计思想,通过对电路进行仿真调试和实验论证,该设备也已达到了预期的要求,为油气储运学科的多相流界面含液率测量与教学提供了方便。
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中文摘要英文摘要第1章 前言1.1 论文选题背景和意义1.2 论文研究内容第2章 辅助教学设备的设计思想2.1 智能仪表辅助教学设备设计2.1.1 总体设计方案2.1.2 模块化设计2.1.3 中间变量设计2.1.4 设备面板设计2.2 气液两相流持液率测量辅助教学设备设计2.2.1 总体设计方案2.2.2 模块化设计第3章 辅助教学设备的硬件设计3.1 智能仪表辅助教学设备硬件设计与实现3.1.1 系统整体设计方案3.1.2 主要器件的功能与特性3.1.3 应用电路设计3.1.4 应用电路的低功耗及抗干扰设计3.2 气液两相流持液率测量辅助教学设备设计与实现3.2.1 气液两相流持液率测量的基本原理3.2.2 测量电路原理图设计与仿真3.2.3 测量电路特性3.2.4 实验数据与结论3.2.5 整体功能与实验箱设计第4章 辅助教学设备的软件设计与调试4.1 软件设计思想4.2 HART协议4.3 主要模块程序设计4.3.1 主程序设计4.3.2 测控程序设计4.3.3 LCD显示程序设计4.3.4 通信程序设计4.4 软硬件调试4.4.1 硬件调试4.4.2 软件调试4.4.3 设备联调和程序固化4.5 软件抗干扰设计第5章 结论参考文献附录致谢个人简历、在学期间的研究成果
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