工程专题综合实验实验指导书
电子信息系
2014.12
目录
实验1 Altuim Designer 基础训练 (3)
实验1.1 Altium Designer软件的基本操作 (3)
实验1.2 uA741放大电路原理图 (5)
实验2 雕刻机制板实验 (10)
实验3 元器件的焊接与测试 (20)
实验4 MSP430编程实验 (21)
实验5 综合产品设计创新实验 (22)
实验1 Altuim Designer基础训练
实验1.1 Altium Designer软件的基本操作
一、实验目的
1. 熟悉软件的设计编辑界面。
2. 熟悉原理图的菜单栏、工具栏及工作面板
3. 熟悉PCB编辑器的菜单栏、工具栏及工作面板
4. 学会并掌握原理图库文件中原理图符号的绘制方法。
5. 学会创建PCB新元件。
二、实验内容
本实验学习软件自带的参考设计4 Port Serial Interface.PRJPCB,打开其中的原理图文件、PCB 版图文件,原理图库文件和PCB库文件,了解相应的工作面板和工具栏,以及元器件属性的设置方法。通过原理图符号以及PCB新元件的绘制,进一步掌握工具栏和菜单栏的使用。
三、实验设备和仪器
1、PC机一台
2、Altium Designer软件一套
四、实验步骤
1.打开PCB工程文件4 Port Serial Interface.PRJPCB,该工程文件在\AltiumDesigner\ Examples\Reference Designs\4 Port Serial Interface 文件夹中
2. 打开此工程中的原理图文件ISA Bus and Address Decoding.SchDoc
3. 尝试使用视图菜单(View 菜单)的快捷键和工具栏来实现图纸显示区域的设置。
4. 使用鼠标进行图纸的平移和缩放。
5. 分别进行单个对象和多个对象的选择
6. 分别实现所中对象的连线拖动和不连线拖动
7.双击其中一个元器件。器件属性对话框会显示,你可以编辑器件的任何属性。
8. 实现元器件的复制和粘贴
9. 选中网络标签+12V_U/P,将其删除;然后执行菜单Place?Net Label添加一个+12V_U/P的网络标签。
10. 删除原理图中的任一总线,然后执行菜单Place?Bus重新添加一条总线。
11.删除原理图中的任一导线,然后执行菜单Place?Wire重新添加一条导线。
12.删除原理图中的任一总线入口,然后执行菜单Place?Bus Entry重新添加一条导线。
13.在库面板中,使用“Search”按钮或者菜单Tools? Find Component来查找器件TL16C554,加载包含此器件的元件库并使元件可用。
14.在打开的元件库中查找电阻、电容、二极管等。
在库面板中选择集成库Miscellaneous Devices.IntLib,此库是安装该软件时,默认安装的两个PCB 库之一。它包括多种离散器件,如:电阻、电容、二极管等等。在筛选字段里分别键入res,cap,diode,实现相应元器件的查找。
13. 不保存任何改变,关闭原理图。
14.打开此工程中的PCB文件4 Port Serial Interface.PcbDoc,双击焊盘(pad),了解焊盘属性的设置方法。双击过孔(via),了解过孔的属性设置方法。
15、执行菜单Design?Rules,打开“PCB Rules and Constraints Editor[mm]”面板,在Routing 目录下选择Width选项,可设置特定网络的布线宽度。在Electrical目录下选择Clearance选项,
可设置电气规则中的安全间距。
16.打开此项目中的库文件4 Port Serial Interface.SchLib,利用SCH Library面板打开元器件1488_1,如下图所示
执行菜单Tool?New Component,新建一个元器件,按照上图绘制元器件符号,进行相应管脚(pin)的属性设置。
17.打开此项目中的库文件Port Serial Interface.PcbLib,利用PCB Library面板打开PCB元件DIP8,如下图所示
DIP8的尺寸为:焊盘的垂直间距为100mil,水平间距为300mil,外形轮廓框长400mil,宽
200mil,距焊盘50mil,圆弧半径25mil。下图中的4个坐标值是元件符号轮廓4个顶点的坐标。
执行菜单Tool?New Blank Component,新建一个PCB元件,按照上图绘制PCB元件,熟悉焊盘的属性设置方法。
实验1.2 uA741放大电路原理图
一、实验目的
1.体会Altium Designer的基本操作和使用技巧。
2.学会安装元器件库的方法
3.学会并掌握绘制简单电路原理图的基本步骤及方法和技巧。
4.学习生成印刷电路板的基本步骤和方法,掌握手动布局、手动布线和覆铜等方法。
二、实验内容
本实验设计的是uA741放大电路原理图。原理图中所涉及的主要元件有输入端:Header2,Header4;电阻:Res3;运算放大器:uA741;还有电源和地。
本实验内容包括:uA741放大电路原理图的设计及印制电路板PCB的生成、覆铜以及各种报表的生成。
三、实验设备和仪器
1、PC机一台
2、正版Altium Designer软件一套
四、实验步骤
参考uA741放大电路实验指导书附录部分。
五、实验报告
1、完整绘制uA741放大电路原理图,写出必要的步骤,并附上所绘制的原理图。
2、详述元器件的自动标注方式。
3、打印出电气规则检查结果,如有错误,你是如何解决的?
4、详述利用向导创建PCB文件的过程。
5、完成PCB文件中的元器件的手动布局和布线,附上所得到的PCB图;
6、打印PCB电气规则检测结果,如有错误,你是如何处理的?
7、进行覆铜,附上覆铜后的PCB图。
附录:实验步骤
一、绘制简单电路原理图
1、创建新的PCB工程文件
在工具列选择 File ? New ? Project ? PCB Project,开启一个项目档,或是在左边
的FILE 面板点选 NEW 区块的 Blank Project(PCB)。
2、接着在工程面板按右键选择Save Project As ,在文件名的位置上,输入 Demo1.prjpcb,然后按储存。
3、添加新的原理图文件,在Prjpcb面板里面按右键选择 Save As,同样的在文件名位置上输入Demo.schdoc。
4、设置原理图的一些选项
在工具列选择Design ? Document Options,在 Standard Style 选您所需要的图框大小,选择 A4 大小并按 OK 。
5、安装元器件库
在工具列选择Design ?Add/Remove Library,在“Available Libraries”对话框中单击“install”按钮,添加Altium Designer Summer 09\Library\ST Microelectronics库文件夹的ST Operational Amplifier.IntLib集成元器件库,如下图所示。
6、放置电路元器件
在工具列选择Design ?Bro wse Library或单击面板标签system,选中libraries,打开库文件面板,如下图所示。
在面板中分别选中相应的元器件库,选择相应元器件,将其放置到电路图中。相应元器件名称和所属的元器件库如下表所示。
7、绘制电路连线和分配元器件标号
执行菜单命令【place】?【wire】,按下图进行电路连线。然后执行菜单命令【Tools】?【Annotate Schematics...】命令进行元器件的自动标注。最后得到的电路图如下所示。
8、检查电路原理图
执行菜单命令【Project】?【Compile PCB Project】来进行ERC检测。
9、导入原理图设计文件
为此PCB工程文件添加一个PCB文件PCB1.PcbDoc,然后执行菜单命令【Design】?【Update PCB Document PCB1.PcbDoc】,打开“engineering Change Order”对话框,依次点击对话框中的“Validate Changes”按钮和“Execute Changes”按钮,便可导入原理图设计文件。
10、元器件的布局
对元器件进行手动布局,然后执行菜单命令【Place】?【Interactive Routing】,进行手动布线,布线时可以通过菜单命令【Place】?【Via】,添加过孔。可以有不同的布局和布线,最后形成的一种元器件的布局和布线方式如下所示:
11、设计规则检测(DRC)
执行菜单命令【Tools】?【Design Rule Check】,弹出“Design Rule Check[mil]”对话框,单击图中的“Run Design Rule Check”按钮,则系统运行DRC检测,其结果会显示在信息对话框中,如有错误,则要进行布局和布线的修改或者执行菜单命令【Design】?【Rules】,进行PCB设计规则的修改。直到检查结果没有错误为止。
12、设计覆铜
执行菜单命令【Place】?【Polygon Pour】,打开覆铜属性对话框,进行属性设置后,单击“OK”按钮,依次选择覆铜区域的各个顶点,进行覆铜。
13、档案输出
执行菜单命令【Report】?【Bill of Materials】,输出零件表。
实验2 雕刻机制板实验
一、实验目的
1.体会印刷电路板制作的工作原理
2.掌握HW型PCB雕刻机软件的使用方法
3.学会并掌握从Altium Designer导出输出制造文件的方法
4.学习使用雕刻机钻孔、雕刻等方法。
二、实验内容
本实验设计的PCB电路板实现的工艺。通过HW型雕刻机把事先画好的PCB文件制作成电路板成品。
其主要的实验内容有:加工文件的生成方法;电路板裁剪固定;道具的选择与安装;雕刻机控制软件的使用;钻孔的操作方法;线路板雕刻方法等。
三、实验设备和仪器
1、PC机一台
2、HW雕刻机软件一套
3、HW雕刻机一台
4、PCB板材料若干
四、实验步骤
参考雕刻机使用实验指导书附录部分。
五、实验报告
1、写出必要的步骤,并附上实验操作照片
2、详述钻孔、雕刻的操作步骤
3、输出制造文件如何生成的、简述分别都需要哪些文件
4、详述向导设置过程
5、完成PCB雕刻并附上雕刻成果
附录:实验步骤
一、生成加工文件
线路板文件设计好后,需输出机器可执行的加工文件,来驱动机器刻制出需要的线路板。Protel 99SE/ Protel DXP 2004/ Proteus/Cadence /Pads/Cam350等软件均自带了自动输出 Gerber 文件功能。
注意:PCB 文件转换前,请检查当前 PCB 文件是否有 KeepOut(禁止布线)层,如果未设
置 KeepOut 层,请添加。刻制机软件以 KeepOut 层为加工边界。
1、打开PCB 文件,执行“文件/输出制造文件/Gerber Files”命令,显示如图 2-1 所示的光绘文件设定对话框。其中含有 5 个选项卡,用于设置 Gerber 文件的精度和输入板层等参数。
图 2-1 文件一般参数选择
2、在“一般”标签中设置“单位”栏用公制单位毫米作为度量单位,设置“格式”栏为 4:4,如图所示。单击“层”标签,则对话框内容如图 2-2 所示,在该对话框中选择输出的层,一次选中需要输出的所有的层。注意:请保持镜像栏的所有层为未选中。
图 2-2文件层参数设定
3、单击“钻孔制图”标签,如图 2-3 所示,取消其中所有选中项目。
图 2-3 钻孔制图选项
4、单击“光圈”标签,然后选择“嵌入的光圈”,这时系统将在输出加工数据文件时,自动产生 D 码文件,如图 2-4 所示。
图 2-4 光圈参数设定
5、单击“高级”标签,系统显示如图 2-5 所示。注意:在其他中,选中“用软件画弧线”,其余采用默认设置。(胶片尺寸和光圈匹配容许误差采用默认值,前导/殿后零字符选中“抑制前导零字符”,胶片上位置选中“参考相对原点”。)
图 2-5 高级参数设定
6、设置完毕后,单击确认按钮,系统输出各层的 Gerber 文件,同时启动 CAMtastic1,以图形方式显示这些文件,如图 2-6 所示。本设备需要三个 Gerber 文件:顶层文件*.gtl、底层文件*.gbl、禁止布线层文件*.gko,都自动保存在当前 PCB 文件的目录下。至此,各层加工文件输出完毕。
图 2-6 各层的 Gerber 文件
7、下面,输出钻孔加工文件。
执行“文件/输出制造文件/NC Drill Files”命令,在对话框中,选择单位为毫米,数据格式为 4:4,前导殿后零字符设置为抑制殿后零字符,如图 2-7 所示。
图 2-7 NC 钻孔设定
8、单击确认按钮,输出 NC 钻孔图形文件,如图 2-8 所示。加工所需的钻孔文件为*.txt,自动保存在当前 PCB 文件的目录下。
图 2-8 NC 钻孔图形文件
二、雕刻前的准备操作
加工文件生成后,就要调整机器,来加工设计好的电路板了。下面介绍机器的使用。
1、固定电路板
如图所示,确认刻制机硬件与软件安装完成后,选取一块比设计线路板图略大的覆铜板,一面贴双面胶,贴胶要注意贴匀,然后将覆铜板贴于工作平台板的适当位置,并均匀用力压紧、
压平。(注意:定位孔在线路板上下沿左右两边,因此请在覆铜板左右各空出 1cm。)
2、安装刀具
在线路板制作中,双面板的钻孔需要钻头,雕刻需要雕刻刀,割边需要铣刀,选取一种规
格的刀具,使用双扳手将主轴电机下方的螺丝松开,插入刀具后拧紧。主轴电机钻夹头带有自矫正功能,可防止刀具安装的歪斜。注意:安装刀具时,请勿取下钻夹头,因为钻夹头已经高速动平衡校正。
3、开启电源
开启刻制机电源,Z 轴会自动复位,此时主轴电机仍保持关闭状态,向右旋转主轴电机启停钮,开启主轴电源,几秒钟后,电机转速稳定后即可开始加工。按下启停钮即可关闭主轴电机。注意:在电机未完全停止转动之前,请勿触摸夹头和刀具。
三、软件功能说明
1、打开
双击图标“ ”,打开 Circuit Workstation 软件,主界面如图 2-9 所示:
图 2-9 主界面
若设备未连接或主机电源未打开,会提示“设备无法连接,是否仿真运行?”,点击“是”,进入仿真状态,点击“否”,重试连接,点击“取消”,则直接退出程序。
点击菜单“文件—打开”,出现文件导入窗口,选择单/双面板,单击工具栏上的“打开” 按钮
,弹出如图 2-10 所示对话框:
图 2-10 打开文件
鼠标点击右下方“浏览”,如图 2-11 所示,在窗口中选择加工文件夹中的任意后缀名的文件,如:成都市样板.GKO,再单击“打开”。
图 2-11 选择加工文件
2、正常打开后的默认显示层为线路板底层,如 2-12 所示:
图 2-12 默认显示层为线路板底层
3、在窗口下方的状态栏中,显示当前光标的坐标位置、线路板的大小信息、主轴电机的设定与
当前状态,及联机状态信息。默认的单位为英制 mil,可通过主菜单“查看——坐标单位切换”将显示单位切换至公制 mm。
注意:如打开过程出现异常提示,请检查 Gerber 文件转换设置是否正确。
4、菜单
(1)“查看”菜单栏:
放大、缩小、适中:可点击工具栏上的、、钮来放大、缩小、适中显示线路图,也可按键盘上的 PageUp、PageDn 来放大、缩小显示。在线路图上按住鼠标右键,可拖动整个板图。顶层、底层:可点击工具栏上的、钮,来切换显示
顶层、底层线路。
孔信息:显示所有钻孔信息。
雕刻路线:显示雕刻走刀路径。用红色表示。
坐标显示:显示当前鼠标位置坐标值。
坐标单位切换:在公制/英制之间切换单位。
(2)“设置”菜单栏:
COM 口:串口 COM1、COM2 选择;
刀具库:也可点击快捷工具栏上的“ ”图标,如图 2-13 所示:
图 2-13 刀具库
雕刻设置:可设置雕刻余量。当线径小于 6mil 时,可设置雕刻余量进行线径补偿。
主轴电机速度:预置了高速(48000rpm)、中速(33000rpm)、低速(24000rpm)三档可选。
建议根据加工的精度和板材的材质选择合适的转速,线径线距越小,精度要求越高,刀尖选择越小,加工速度要求越快,另外,材质较硬的 FR4 板材,选择低速即可,对材质较软的柔性板材,必须选择高速。
仿真运行:功能等同工具栏上的钮。按下时处于仿真运行状态。
仿真运行速度:设置仿真的速度,有低速、中速、高速三种选择。完成后关闭主轴:可设置加工完成后自动关闭主轴。主轴电机运转时,工具栏上的指示标
记为,当主轴电机停止时,指示图标变灰。
(3)“操作”菜单栏:
向导:可点击工具栏上的钮,或在菜单上选择“操作—向导”,进入向导界面。向导是通过图形化界面快速操作方法。
5、向导
(1)、快速设定
快速设定可以直接设置各种孔径的实际钻头加工直径,顶、底层的雕刻刀的大小,见下图 2-14 所示:
图2-14 向导
(2)、钻孔
设置各种孔径的实际钻头加工直径。线路板上需要的孔径全部列在左侧栏中,实际的使用的钻头直径列在右侧栏中,中间的下拉框中有工具库中设置的所有钻头。从左栏的第一行开始,根据需要孔径的大小,从下拉框中选择相近的钻头规格;同时也可以根据需要调整“钻头下降速度”,然后点击“添加>>”按钮,右栏中就会出现对应的选择。点“删除<<”删除右栏中的选择。请确保所有需要孔径都有实际的钻头孔径与之相对应。“还原”钮用以删除右栏中所有的选择,如下图 2-15 所示。
图 2-15 定位、钻孔向导
(4)顶层底层雕刻
把板上线路部分以外的铜箔铣掉。刀尖直径可在刀具库中设置的所有雕刻刀中选择。重叠率是相邻两次走刀路径的重叠比率,考虑刀尖的误差,一般设置为 10%,雕刻深度默认为 0。雕刻的时间、效果和路径由选择的雕刻刀来决定,一般说,刀尖越大,时间越短;刀尖越小,时间越长,但效果越好。雕刻的深度和重叠率可根据刀尖直径调整,如下图 2-16 所示。
图2-16 顶层底层雕刻
四、线路板钻孔
1、用双面胶把覆铜板平整的贴于加工平台上,根据线路板的大小,调整X、Y方向刀头的位置,以确定线路板合适的起始位置;
2、装好适当的钻头后,通过操作控制面板上的粗调按键或计算机软件上的粗调按钮调节钻头的垂直高度,直到钻头尖与电路板垂直距离为2mm左右;
3、改为手动微调,在操作控制面板上的Z微调旋钮是一个数字电位器旋钮,调节旋钮向左旋转,Z轴垂直向下移动0.01mm/格;调节旋钮向右旋转,Z轴垂直向上移动0.01mm/格。
4、调节钻头的高度时,钻头快接近覆铜板时,一定要慢慢旋动旋钮直到钻头刚刚接触到覆铜板(注意:一定要保证主轴电机处于运转状态,否则容易造成钻头断裂,并请确保当前工作面为底层)。
5、在向导中设置钻孔参数,双面板先钻定位孔,然后钻其它孔。
6、更换钻头时,只需关闭主轴电机电源,等待主轴电机完全停止转动后,才能更换钻头。重复2、
3、4步骤,钻完各个规格的孔。
五、线路板雕刻
雕刻的过程,即把板上除线路部分的铜铣掉的过程。本设备在雕刻过程中结合了隔离和铣雕两种方式,保证了线路边缘的光滑平整。
1、安装合适规格的雕刻刀,并在向导中设置相应的雕刻参数;
2、启动主轴电机,设置加工原点,然后点击“顶层雕刻”或“底层雕刻”按钮开始雕刻。
实验3 元器件的焊接与测试
一、实验目的
1.了解元器件焊接的几种基本方式
2.掌握直插与贴片元器件的焊接方式
3.学会使用万用表检查电路板电路的基本通断
4.学习使用示波器、万用表、直流电源等器件对于电路板的简单测试
二、实验内容
本实验首先通过学习使用万用表对已经通过HW型雕刻机雕刻完成的电路板检验是否有短路与断路的线路,学习断路与短路的修复方式,学习飞线方法。掌握常用元器件的正负极管脚判断方法。学习直插元器件和贴片元器件的焊接方法。在指导教师的帮助下了解并掌握初步的通过实验仪器对线路板的纠错与检查。
三、实验设备和仪器
1、PC机一台
2、电烙铁一把
3、元器件若干
4、万用表、示波器、直流电源等检测仪器
四、实验步骤
(1)使用万用表检查PCB电路板的通断情况并修正。
(2)通过对照PCB电路板和原理图,了解元器件正确的正负极管脚方向
(3)学会直插与贴片元器件的焊接方法
(4)了解上电后各电源输出点的电源电压状态,并用万用表测量
(5)使用示波器和直流电源测试电路板的工作状态并修正。
五、实验报告
1、写出必要的步骤,并附上实验操作照片
2、详述电路板的焊接过程
3、详述电路板的检查过程
4、电源电压测试时各点的电位
实验一 空气定压比热容测定 一、实验目的 1.增强热物性实验研究方面的感性认识,促进理论联系实际,了解气体比热容测定的基本原理和构思。 2.学习本实验中所涉及的各种参数的测量方法,掌握由实验数据计算出比热容数值和比热容关系式的方法。 3.学会实验中所用各种仪表的正确使用方法。 二、实验原理 由热力学可知,气体定压比热容的定义式为 ( )p p h c T ?=? (1) 在没有对外界作功的气体定压流动过程中,p dQ dh M =, 此时气体的定压比热容可表示 为 p p T Q M c )(1??= (2) 当气体在此定压过程中由温度t 1被加热至t 2时,气体在此温度范围内的平均定压比热容可由下式确定 ) (1221 t t M Q c p t t pm -= (kJ/kg ℃) (3) 式中,M —气体的质量流量,kg/s; Q p —气体在定压流动过程中吸收的热量,kJ/s 。 大气是含有水蒸汽的湿空气。当湿空气由温度t 1被加热至t 2时,其中的水蒸汽也要吸收热量,这部分热量要根据湿空气的相对湿度来确定。如果计算干空气的比热容,必须从加热给湿空气的热量中扣除这部分热量,剩余的才是干空气的吸热量。 低压气体的比热容通常用温度的多项式表示,例如空气比热容的实验关系式为 3162741087268.41002402.41076019.102319.1T T T c p ---?-?+?-=(kJ/kgK) 式中T 为绝对温度,单位为K 。该式可用于250~600K 范围的空气,平均偏差为0.03%,最大偏差为0.28%。 在距室温不远的温度范围内,空气的定压比热容与温度的关系可近似认为是线性的,即可近似的表示为 Bt A c p += (4) 由t 1加热到t 2的平均定压比热容则为 m t t t t pm Bt A t t B A dt t t Bt A c +=++=-+=? 2 21122 1 21 (5) 这说明,此时气体的平均比热容等于平均温度t m = ( t 1 + t 2 ) / 2时的定压比热容。 因此,可以对某一气体在n 个不同的平均温度t m i 下测出其定压比热容c p m i ,然后根据最小二乘法原理,确定
矿压测试技术实验指导书 学号: 班级: 姓名: 安徽理工大学 能源与安全学院采矿工程实验室
实验一常用矿山压力仪器原理及使用方法 第一部分观测岩层移动的部分仪器 ☆深基点钻孔多点位移计 一、结构简介 深基点钻孔多点位移计是监测巷道在掘进和受采动影响的整个服务期间,围岩内部变形随时间变化情况的一种仪器。 深基点钻孔多点位移包括孔内固定装置、孔中连接钢丝绳、孔口测读装置组成。每套位移计内有5~6个测点。其结构及其安装如图1所示。 二、安装方法 1.在巷道两帮及顶板各钻出φ32的钻孔。 2.将带有连接钢丝绳的孔内固定装置,由远及近分别用安装圆管将其推至所要求的深度。(每个钻孔布置5~6个测点,分别为;6m、5m、4m、3m、2m、lm或12m、10m、8m、6m、4m、2m)。 3.将孔口测读装置,用水泥药圈或木条固定在孔口。 4。拉紧每个测点的钢丝绳,将孔口测读装置上的测尺推至l00mm左右的位置后,由螺丝将钢丝绳与测尺固定在一起。 三、测试方法 安装后先读出每个测点的初读数,以后每次读得的数值与初读数之差,即为测点的位移值。当读数将到零刻度时,松开螺丝,使测尺再回到l00mm左右的位置,重新读出初读数。 ☆顶板离层指示仪 一、结构简介: 顶板离层指示仪是监测顶板锚杆范围内及锚固范围外离层值大小的一种监测仪器,在顶板钻孔中布置两个测点,一个在围岩深部稳定处,一个在锚杆端部围岩中。离层值就是围岩中两测点之间以及锚杆端部围岩与巷道顶板表面间的相对位移值。顶板离层指示仪由孔内固定装置、测量钢丝绳及孔口显示装置组成如图1所示。
二、安装方法: 1.在巷道顶板钻出φ32的钻孔,孔深由要求而定。 2.将带有长钢丝绳的孔内固定装置用安装杆推到所要求的位置;抽出安装杆后再将带有短钢丝绳的孔内固定装置推到所要求的位置。 3.将孔口显示装置用木条固定在孔口(在显示装置与钻孔间要留有钢丝绳运动的间隙)。 4.将钢丝绳拉紧后,用螺丝将其分别与孔口显示装置中的圆管相连接,且使其显示读数超过零刻度线。 三、测读方法: 孔口测读装置上所显示的颜色,反映出顶板离层的范围及所处状态,显示数值表示顶板的离层量。☆DY—82型顶板动态仪 一、用途 DY-82型顶板动态仪是一种机械式高灵敏位移计。用于监测顶底板移近量、移近速度,进行采场“初次来压”和“周期来压”的预报,探测超前支撑压力高 峰位置,监测顶板活动及其它相对位移的测量。 二、技术特征 (1)灵敏度(mm) 0.01 (2)精度(%) 粗读±1,微读±2.5 (3)量程(mm) 0~200 (4)使用高度(mm) 1000~3000 三、原理、结构 其结构和安装见图。仪器的核心部件是齿条6、指针8 以及与指针相连的齿轮、微读数刻线盘9、齿条下端带有读 数横刻线的游标和粗读数刻度管11。 当动态仪安装在顶底板之间时,依靠压力弹簧7产生的 弹力而站立。安好后记下读数(初读数)并由手表读出时间。 粗读数由游标10的横刻线在刻度管11上的位置读出,每小 格2毫米,每大格(标有“1”、“22'’等)为10毫米,微读数 由指针8在刻线盘9的位置读出,每小格为0.01毫米(共200 小格,对应2毫米)。粗读数加微读数即为此时刻的读数。当 顶底板移近时,通过压杆3压缩压力弹簧7,推动齿条6下 移,带动齿轮,齿轮带动指针8顺时针方向旋转,顶底板每 移近0.01毫米,指针转过1小格;同时齿条下端游标随齿条 下移,读数增大。后次读数减去前次读数,即为这段时间内的顶底板移近量。除以经过的时间,即得
优化设计实验指导书 潍坊学院机电工程学院 2008年10月 目录
实验一黄金分割法 (2) 实验二二次插值法 (5) 实验三 Powell法 (8) 实验四复合形法 (12) 实验五惩罚函数法 (19)
实验一黄金分割法 一、实验目的 1、加深对黄金分割法的基本理论和算法框图及步骤的理解。 2、培养学生独立编制、调试黄金分割法C语言程序的能力。 3、掌握常用优化方法程序的使用方法。 4、培养学生灵活运用优化设计方法解决工程实际问题的能力。 二、实验内容 1、编制调试黄金分割法C语言程序。 2、利用调试好的C语言程序进行实例计算。 3、根据实验结果写实验报告 三、实验设备及工作原理 1、设备简介 装有Windows系统及C语言系统程序的微型计算机,每人一台。 2、黄金分割法(0.618法)原理 0.618法适用于区间上任何单峰函数求极小点的问题。对函数除“单峰”外不作 其它要求,甚至可以不连续。因此此法适用面相当广。 0.618法采用了区间消去法的基本原理,在搜索区间内适当插入两点和,它们把 分为三段,通过比较和点处的函数值,就可以消去最左段或最右段,即完成一次迭代。 然后再在保留下来的区间上作同样处理,反复迭代,可将极小点所在区间无限缩小。 现在的问题是:在每次迭代中如何设置插入点的位置,才能保证简捷而迅速地找到极小点。 在0.618法中,每次迭代后留下区间内包含一个插入点,该点函数值已计算过,因此以后的每次迭代只需插入一个新点,计算出新点的函数值就可以进行比较。 设初始区间[a,b]的长为L。为了迅速缩短区间,应考虑下述两个原则:(1)等比收缩原理——使区间每一项的缩小率不变,用表示(0<λ<1)。 (2)对称原理——使两插入点x1和x2,在[a,b]中位置对称,即消去任何一边区间[a,x1]或[x2,b],都剩下等长区间。 即有 ax1=x2b 如图4-7所示,这里用ax1表示区间的长,余类同。若第一次收缩,如消去[x2,b]区间,则有:λ=(ax2)/(ab)=λL/L 若第二次收缩,插入新点x3,如消去区间[x1,x2],则有λ=(ax1)/(ax2)=(1-λ)L/λL
思考题一(废水生物处理的基本概念和生化反应动力学基础),微生物新陈代谢活动的本质是什么?它包含了哪些内容?1 ,什么叫酶?其作用有什么特性?细菌是怎样吸收和消化营养物质的?2 ,在生化反应过程中,酶起了什么作用?酶具有哪些特性?3 ,微生物呼吸作用有哪几种类型?各有什么特点?好氧呼吸和厌氧呼吸的基本概念是什么?4 微生物生长曲线包含了哪些内容?它在废水处理中具有什么实际意义?5,微生物活动所需的能量是如何获得的?6,PH的关系,对细菌有机质的主要元素成份分析结果如下:7,扼要讨论细菌与温度和50.98% (干重) C (干重)6.6% H (干重)30.52% O (干重)12.3% N 试计算细菌的化学实验式。 内源呼吸的本质是什么?它对微生物的生长有何影响?它在废水处理中具有什么实际意义?8,影响微生物生长的环境因素有哪些?为什么说在好氧生物处理中,溶解氧是一个十分重要的环境因素?9, 什么叫生化反应动力学方程式?在废水处理中,采用了哪两个基本方程式?它们的物理意义是什么?它们10,之间有何联系与区别?建立生物处理过程教学模式的实际意义是什么?在废水生物处理中,这个基本数学模式是什么?它包括了11,哪些内容?试推导莫诺方程式。12, 试根据能量代谢作用解释为何厌氧生物处理过程中产生的剩余污泥要比好氧生物处理法少?13,0 和饱和常数Ks的值。试确定最大比增长率Um要消耗多少毫克NO-N/升NH-N氧化成NO15,根据反应NH+20+2H+H,利用化学计量法计算将1毫克32+4 2 3/升O计)?,需要多少毫克/升碱度(以CaCO23-,利用化学计量法计算将1H+OH毫克+5/6)CO(7/6)N(5/616,试根据 总反应NO+()CH1/2)+(2 3 22 3 3计)及甲醇数(毫克/升)。还原成氮气需要添加的碱度(毫克-N/升,以CaCO /升,NO3 思考题二(自然条件下的生物处理) 1,氧化塘有哪几种型式?它们的处理效果如何?适用条件如何? 2,氧化塘中降解有机物的机理是什么?与一般的生物处理过程有何异同? 3,厌氧塘的负荷最高,为什么使用不广且多作预处理设施?它的优缺点如何? 4,氧化塘有哪些利用方式? 5,氧化塘设计时应考虑哪些主要因素? 6,你认为我国氧化塘技术应用的前景如何? 7,什么叫氧化沟?主要用在哪些地区?有几种型式? 8,废水灌溉有何积极意义?采用废水灌溉农田时要特别注意哪些问题,采取哪些措施? 9,根据微生物增长、氧的变化及净化机理,说明氧化塘与氧化沟、氧化塘和土地处理的异同之处。
《大地测量学基础》实验指导书 XXX大学土木工程系测绘工程教研室 2010年7月
第一部分:实验与实习须知 控制测量学是测绘工程专业一门践性很强的专业主干课程,其实验与实习是教学中必不可少的重要环节。只有通过实验与实习,才能巩固课堂所学的基本理论,进而掌握仪器操作的基本技能和测量作业的基本方法,并为深入学习测绘专业理论和有关专业知识打下基础。在进行实验之前,必须明确实验的基本规定,了解仪器的借还手序及仪器的保护、保养等知识,做到爱护仪器,达到实习之目的,防患于未然。 实验与实习规定 1.在实验或实习之前,必须复习教材中的有关内容,认真仔细地预习本指导书,以明确目的、了解任务、熟悉实验步骤和过程、注意有关事项并准备好所需文具用品。 2.实验或实习分小组进行,组长负责组织协调工作,办理所用仪器工具和借领和归还手续。 3.实验或学习应在规定的时间进行,不得无故缺席或迟到早退;应在指定的场地进行,不得擅自改变地点或离开现场。 4.必须遵守“测量仪器工具的借领与使用规则”和“测量记录与计算规则”。 5.应该服从教师的指导,严格按照本指导书的要求认真、按时、独立地完成任务。每项实验或实习,都应取得合格的成果,提交书写工整规范的实验报告或实习记录,经指导教师审阅同意后,才可交还仪器工具,结束工作。 6.在实验或实习过程中,还应遵守纪律,爱护现场的花草、树木和农作物,爱护周围的各种公共设施,任意砍折、踩踏或损环者应予赔偿。 测量仪器工具的借领与使用规则 对测量仪器工具的正确使用、精心爱护和科学保养,是测量人员必须具备的素质和应该掌握的技能,也是保证测量成果质量、提高测量工作效率和延长仪器工具使用寿命的必要条件。在仪器工具的借领与使用中,必须严格遵守下列规定。 一、仪器工具的借领 1.在指定的地点凭学生证办理借领手续,以小组为单位领取仪器工具。 2.借领时应该当场清点检查。实物与清单是否相符,仪器工具及其附件是否齐全,背带及提手是否牢固,脚架是否完好等。如有缺损,可以补领或更换。 3.离开借领地点之前,必须锁好仪器箱并捆扎好各种工具;搬运仪器工具时,必须轻取轻放,避免剧烈震动。 4.借出仪器工具之后,不得与其他小组擅自调换或转借。
土木工程学院 《混凝土结构设计基本原理》实验指导书 及实验报告 适用专业:土木工程周淼 编 班级::学 号: 理工大学 2018 年9 月
实验一钢筋混凝土梁受弯性能试验 一、实验目的 1.了解适筋梁的受力过程和破坏特征; 2.验证钢筋混凝土受弯构件正截面强度理论和计算公式; 3.掌握钢筋混凝土受弯构件的实验方法及荷载、应变、挠度、裂缝宽度等数据的测试技术 和有关仪器的使用方法; 4.培养学生对钢筋混凝土基本构件的初步实验分析能力。 二、基本原理当梁中纵向受力钢筋的配筋率适中时,梁正截面受弯破坏过程表现为典型的三个阶段:第一阶段——弹性阶段(I阶段):当荷载较小时,混凝土梁如同两种弹性材料组成的组合梁,梁截面的应力呈线性分布,卸载后几乎无残余变形。当梁受拉区混凝土的最大拉应力达到混凝土的抗拉强度,且最大的混凝土拉应变超过混凝土的极限受拉应变时,在纯弯段某一薄弱截面出现首条垂直裂缝。梁开裂标志着第一阶段的结束。此时,梁纯弯段截面承担的弯矩M cr称为开裂弯矩。第二阶段——带裂缝工作阶段(II阶段):梁开裂后,裂缝处混凝土退出工作,钢筋应力急增,且通过粘结力向未开裂的混凝土传递拉应力,使得梁中继续出现拉裂缝。压区混凝土中压应力也由线性分布转化为非线性分布。当受拉钢筋屈服时标志着第二阶段的结束。此时梁纯弯段截面承担的弯矩M y称为屈服弯矩。第三阶段——破坏阶段(III阶段):钢筋屈服后,在很小的荷载增量下,梁会产生很大的变形。裂缝的高度和宽度进一步发展,中和轴不断上移,压区混凝土应力分布曲线渐趋丰满。当受压区混凝土的最大压应变达到混凝土的极限压应变时,压区混凝土压碎,梁正截面受弯破坏。此时,梁承担的弯矩M u 称为极限弯矩。适筋梁的破坏始于纵筋屈服,终于混凝土压碎。整个过程要经历相当大的变形,破坏前有明显的预兆。这种破坏称为适筋破坏,属于延性破坏。 三、试验装置
《网站设计与开发》实验指导书 辽宁工程技术大学营销管理学院 电子商务系
目录 实验 1 HTML网页制作 (1) 实验 2 C#.NET基本程序设计 (4) 实验 3 HTML控件和Web服务器控件的使用 (7) 实验 4 验证控件的使用 (8) 实验 5 访客计数器 (9) 实验 6 数据库基本操作 (11) 实验7 使用DataSet对象访问数据 (14) 实验8 用户控件、自定义控件和Web服务的使用 (21)
实验1 HTML网页制作 一、目的与要求 1. 掌握HTML常用网页标记的使用。 2. 掌握表格的建立方法。 3. 掌握表单的建立方法。 二、实验环境 任何一个文本编辑器、IE或者其它网页浏览器 三、内容和步骤 【实验题1】在网页上创建一个课表。 步骤如下。 1. 打开记事本,输入如下代码,并以testl_1.html为文件名保存该文件:
节次 | 星期一 | 星期二 | 星期三 | 星期四 | 星期五 |
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1、2 | 专业英语 | 操作系统 | 网络基础 | 专业英语 | 数据库 |
3、4 | Java | 数据库 | 实验 | Java | 操作系统 |
课号 | 课程名 | 学分 |
1002201 | 《网络原理》 | 6 |