Szolenoid tekercs alapú induktív elmozdulásmérő tervezése

2019-2020 ősz

Hardver (és szoftver firmware)

Téma leírása

Feladat: Tervezzen meg és elemezzen egy szolenoid tekercs alapú elmozdulásmérő érzékelőt.

 

Feladat leírása: Az érzékelőt egy milliméter tartományban, egy tengely mentén mozgó, vibráló mozgást végző vastest elmozdulásának méréséhez kell méretezni. Az érzékelővel és hozzá kapcsolt jelfeldolgozó egységgel kapcsolatos elvárások:

  • Az érzékelőt egy TTL jelszinttel, extrém hőmérséklet tartományban működő valósidejű beágyazott rendszerhez kell illeszteni, amiben egy mikrovezérlő található, aminek több analóg-digitális átalakító és programozható időzítő egysége is van.
  • Az érzékelő maximum két tekercset használhat fel.
  • A mikrovezérlőnek kell előállítania a tekercsek gerjesztéséért felelős vezérlőjeleket és az így indukált feszültség visszamérését is neki kell ütemeznie és elvégeznie.
  • Az érzékelőt és a jelfeldolgozó egységet úgy kell megtervezni, hogy a mérendő jel sávszélessége maximum 5 kHz, a feldolgozott jel felbontása pedig 50 mikrométernél nagyobb legyen.
  • A valósidejű beágyazott rendszernek 2 kHz-es frissítési rátával van szüksége új feldolgozott jelmintára, aminek a periodicitásbeli pontatlansága maximum 200 ppm lehet.

 

A tervezési munka és elemzés dokumentációjának tartalmaznia kell:

  • Az adott peremfeltételek szerint kialakított érzékelő hajtás és jelfeldolgozás elméleti működésének leírását.
  • Az érzékelő hőmérséklettől és villamos paraméterektől való függésének elemzését, méréstechnikáját, karakterizációs mérések eredményét.
  • Ha szükséges a mért jel utófeldolgozása a jel minőségének és átviteli karakterisztikájának javításához, akkor a jelfeldolgozási módszer, matematikai képletek és modellek bemutatását és ezek hatásosságának igazolását.

Maximális létszám: 1 fő