ELEKTRONICZNE PRZYRZĄDY I TECHNIKI POMIAROWE Narzędzia inżynierskie wspomagajace projektowanie przyrządów elektronicznych 4h.

Prezentacja na temat: "ELEKTRONICZNE PRZYRZĄDY I TECHNIKI POMIAROWE Narzędzia inżynierskie wspomagajace projektowanie przyrządów elektronicznych 4h."— Zapis prezentacji:

1 ELEKTRONICZNE PRZYRZĄDY I TECHNIKI POMIAROWE Narzędzia inżynierskie wspomagajace projektowanie przyrządów elektronicznych 4h

2 1. Word – korespondencja seryjna 2. Excel – budowa modeli numerycznych zjawisk fizycznych na przykładzie modelowania przepływu ciepła w prostopadłościanie 2.1 Model matematyczny 2.2 Strategia obliczeń w arkuszu uwzględniająca kolejność obliczeń Excela 2.3 Metoda różnic (elementów) skończonych w obliczaniu pochodnych funkcji 2.4 Projekt algorytmu obliczeniowego 2.5 Program RPC-3 2.6 Modelowanie kształtu obiektu 2.7 Modelowanie właściwości miejscowych obiektu 3 Protel- projektowanie wielowarstwowych płytek drukowanych 3.1 Lista komend 3.2 Biblioteki 3.3 Algorytm postępowania 3.4 Zasady projektowania schematów ideowych 3.5 Zasady projektowania płytek drukowanych Zagadnienia:

3 [1] Collatz L. Metody numeryczne rozwiązywania równań różniczkowych PWN Warszawa 1960 [2] Rylski A., Metrologiczna identyfikacja pola temperaturowego przy wykrywaniu wad materiałowych, praca doktorska, Wrocław 1983 [3] A. Rylski Inteligentny przetwornik do wyznaczania temperatury mięśni – model matematyczny, materiały konferencyjne XXIX Międzyuczelnianej Konferencji Metrologów MKM' 97, tom II str. 485-490, Lublin 1997 [4] Staniszewski B., Wymiana ciepła, podstawy teoretyczne, PWN Warszawa 1980 LITERATURA

4 1.Word – korespondencja seryjna Office 2003 Word 2003 Korespondencja seryjna W oknie „Narzędzia” jest funkcja „Korespondencja seryjna...” 1. 1 Dokument główny „utwórz” 2 Pobierz dane 3 Scal dokujment 2. Listy seryjne Etykiety adresowe Koperty Katalog 3. Aktywne oknoNowy dokument główny 4 1 2 Pobierz dane 3 5 Utwórz źródło danych Otwórz źródło danych Użyj książki adresowej Opcje nagłówków

5 1.Word – korespondencja seryjna

6 Wstaw pole korespondencjiseryjnejWstaw pole programu Wordi.t.d. i.t.d. Edytuj źródło danychEdytuj dokument główny Uzupełnij źródło danych Po zapisaniu opracuj dokument główny 6 Zapisz dokument jako ( wszystkie pliki związane z korespondencją seryjną umieszczać w jednym katalogu) Powstała w tym czasie nowa linijka do tworzenia dokumentacji seryjnej 7

7 Excel – budowa modeli numerycznych zjawisk fizycznych na przykładzie modelowania przepływu ciepła w prostopadłościanie 1.Model przepływu strumienia ciepła i dyskretyzacji obiektu xx 5432154321 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 2 3 4 5 x y z zz yy Rys. 1 Dyskretyzacja badanego obiektu

8 2.1 Model matematyczny 1.Równania opisujące przepływ strumienia ciepła  W elementach zewnętrznych obiektu przejmujących strumień ciepła z elementów o właściwościach: a.gazu: (7)  n – jest to, odpowiednio  x,  y,  z, T o – temperatura otaczającego medium. b. metalu: (4) b – współczynnik zmiany temperatury podstawy modelu.  Elementy pośredniczące pomiędzy elementami zewnętrznymi i wewnętrznymi  przy podstawie (przekrój 2)

9 2.1 Model matematyczny  przy wierzchołku bryły (przekrój 4) (6)  Obliczenie temperatury w węzłach wewnętrznych równanie Fouriera – Kirchhoffa (1) (1) gdzie : c p,  – współczynniki materiałowe obiektu T – temperatura  - czas Jeżeli (2) a – współczynnik wyrównania temperatur i zastąpię różniczki, różnicami skończonymi, to:

10 2.2 Strategia obliczeń w arkuszu uwzględniająca kolejność obliczeń Excela

11

12 Macierz temperatury początkowej =$D$2, macierz temperatury z poprzedniego kroku =ZAOKR.DÓŁ(DS5;5) wymiary komórki w kierunku x, y, z  x=$Q$1  y =$AA$1  z =$AO$1 obliczanie pochodnej w kierunku x (T x2 -T x1 )/  x 1 =(C3-B3)/$N$3 (T x3 -T x1 )/(  x 3 +  x 1 )=(D3-B3)/($N$3+$O$3) (T x10 -T x9 )/  x 10 =(K3-J3)/$V$3 obliczanie pochodnej w kierunku y (T y2 -T y1 )/  y 1 =(B4-B3)/$Z$3 (T y3 -T y1 )/(  y 3 +  y 1 ) =(B5-B3)/($Z$3+$Z$4) (T y5 -T y4 )/  y 5 =(B7-B6)/$Z$6 obliczanie pochodnej w kierunku z (T z2 -T z1 )/  z 1 =(B9-B3)/$AL$3 (T z3 -T z1 )/(  z 3 +  z 1 ) =(B15-B3)/($AL$3+$AL$9) (T z5 -T z4 )/  z 5 =(B27-B21)/$AL$21 obliczanie drugiej pochodnej w kierunku x (T’ x2 -T’ x1 )/  x 1 =(C3-B3)/$N$3 (T’ x3 -T’ x1 )/(  x 3 +  x 1 )=(D3-B3)/($N$3+$O$3) (T’ x10 -T’ x9 )/  x 10 =(K3-J3)/$V$3 obliczanie drugiej pochodnej w kierunku y (T’ y2 -T’ y1 )/  y 1 =(B4-B3)/$Z$3 (T’ y3 -T’ y1 )/(  y 3 +  y 1 ) =(B5-B3)/($Z$3+$Z$4) (T’ y5 -T’ y4 )/  y 5 =(B7-B6)/$Z$6 obliczanie drugiej pochodnej w kierunku z (T’ z2 -T’ z1 )/  z 1 =(B9-B3)/$AL$3 (T’ z3 -T’ z1 )/(  z 3 +  z 1 ) =(B15-B3)/($AL$3+$AL$9) (T’ z5 -T’ z4 )/  z 5 =(B27-B21)/$AL$21 Obliczenie temperatury w 1 przekroju z=1,5, x=1-10, y=1-5 =B5+($DS$2*$DU$2) obliczenie temperatury w 2 przekroju z=2,4, x=1-10, y=1-5 T(x,y,z,t+  t)=($DS$1*DR3+$DU$1*DR15)/($DS$1+$DU$1) Obliczenie temperatury w 3 przekroju z=3, x=1, 10 i y=1-5, oraz x=2-9 dla y=1 i 5 T(x,y,z,t+  t)=($N$15*$DY$1*$EA$1+$DU$1*DR16)/($N$15*$DY$1+$DU$1) Obliczenie temperatury w 3 przekroju z=3, x=2-9 i y=2-4 T(x,y,z,t+  t)=C17+($DU$2*($DW$1*(CI17+CU17+DG17)+(($DW$1/$DU$1*$DZ$ 2)*(AY17*AY17+BK17*BK17+BW17*BW17))))

13 2.2 Strategia obliczeń w arkuszu uwzględniająca kolejność obliczeń Excela

14

15 2.3 Arkusz obliczeniowy

16 2.3 Wyniki obliczeń

17 3.1 Opis programu „Protel 98/99”. Datsbase Design Mana¬ger (rys.1 ), Menu. Rys. 2 Okno edycji schematu W Menu/Filc/New wpisujemy nazwę pro­jektu W okienku Design Ma­nager pojawia się nazwa i dodatkowe foldery: Design team - ustawianie praw do­stępu itp. RecydeBin - kosz Documenfs - przechowywanie schematów, projektów płytek W

18 3.1 Opis programu „Protel 98/99”. Schematlc Editor wybieramy Wenu/File/New Scieinatic document. W oknie Design Manager pojawia się nowa ikona otwierająca moduł Schematic Editor. Dodawanie nowych bibliotek W okienku Design Mana¬ger (aktywna zakładka Browse 5cn) biblioteki elementów (Primitires). Add/Remove czyli dodawanie lub usuwanie bibliotek: Edit - edycja aktualnego elementu Place - umieszczenie wybranego elementu Find - wyszukanie elementu; W pliku Miscetianeous Devke.dcb jest biblioteka (Dwim Sib) w pliku Sini.ddb wszystkie pozostałe. PlaceBus Umieszcza na schemacie magi¬stralę danych UWAGA - końcówki, które mają być ze sobą. połą­czono powinny posiadać taką samą nazwę. PfaceBusfntty - Służy do podpięcia końcówki elementu lub połączenia (Win) do magistrali (Bus). PlaceNetLabel - Nadanie nazwy wybra­nemu połączeniu. MacePowerPort - Umieszcza na schema­cie symbol elementu zasilania Pface/unction - po­łączenie między sobą dwóch przecinających się połączeń.

19 3.1 Opis programu „Protel 98/99”. Rys. 3 Okno Wyboru aktywnych bibliotek Miscellaneous Devices.ddb oraz Sim.ddb., nie­zbędne biblioteki podzespołów. W okienku Design Manager wybieramy bi­bliotekę Symulation Symbols.lib wyświetlona zostanie lista elementów wybieramy Res - rezystor klikamy przycisk Place. Cap - kondensator, itd. Zmieniamy bibliotekę BfT.lib wybieramy 2N2222A W bibliotece MisceStaneous Devkes.iib. wybieramy - CON2 PlaceWire (okienko Wiring Tools) i łą­czymy ze sobą odpowiednie końcówki ele­mentów. VCC lub GND - używając narzędzia Place PowerPort- punkty do zasilania. Rys. 5 Okno edycji parametrów elementu

20 3.1 Opis programu „Protel 98/99”. Parametry elementów Artributes. Zawiera : Lib Ref - nazwa grupy elementów. footprinf - nazwa modelu, roz­kładu nóżek (potrzebny przy projektowaniu płytek drukowanych). Designator - symbol identyfikujący ele­ment na schemacie., dla kondensatorów C?, dla re­zystorów R? itd.. Menii/Tools/Annotate....– automatyczna numeracja Part Type - typ elernentu Parł - w jednym układzie scalonym może znajdować się kilka bloków Part. Selection - znacznik, Zakładka Graphtcal Attrs. Ustawiamy tam kolory, położenie itp. Orientation - każdy element może być obrócony o pewien kąt. Mirrored - na schemacie wyświetlane jest. lustrzane odbicie układu. Rys. 6 Okno edycji elementu typu PowerPort Instncremenf Part Numberumie­szczamy na ekranie kilka bramek Exp0rt to Spread... - umożliwia wygenerowanie spisu elementów MenuView Toolbars okienka narzędzi Standardowo Main Tools, Wiring Toob oraz Draw Tools, Power Objects - sym­bole zasilania Digrtal Objects – ułatwia edycję sch. cyfrowych Simulation Sources - źródła sygnałów PLD Toolbar - szybka kompilaca Okienko Drawing Toois, -schematy graficzne

21 3.2 Rozpoczęcie pracy z symulatorem Simulfition \Program Files \ Design Exptorer 9911.1-brary\5ch\Sim.ddb. 1. Określamy punkty obwodu w których chcemy obserwować przebiegi; 2. Konfigurujemy symulator Rys. 7 Schemat ideowy symulowanego układuRys. 2 Okienko główne definiowania parametrów symulacji Scope - zakres przeszukiwania bibliotek (domyślnie Specffied Patii – Components - lista elementów Add To Ubrały Ust - dodanie bibliotek Edit/Place