XXX浙江省电子竞赛题目.docx
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XXX浙江省电子竞赛题目.docx
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XXX浙江省电子竞赛题目
XXX浙江省电子竞赛题目
【本科组】
一.任务
设计一个前置放大电路,使其在较宽的频带范畴内具有良好的直流和交流特性。
电路包括输入阻抗匹配、无源衰减网络、有源放大等环节,采纳单端输入单端输出方式实现信号变换,电路方框如图A-1所示。
图A-1
二.要求
2.1差不多要求
〔1〕输入阻抗:
直流输入阻抗50Ω和1MΩ可选,承诺误差2%。
〔2〕输入过载能力:
50Ω阻抗可承担5V输入过载,1MΩ阻抗可承担36V输入过载,过载时刻不低于1分钟。
〔3〕直流零点:
输入短路时,电路输出直流电压偏离零点在2mV范畴内。
〔4〕大信号1倍放大宽带特性:
输入峰值为1V的正弦信号,电路的工作带宽为DC~10MHz,在1MΩ输入阻抗条件下测试,示波器监视无明显失真。
〔5〕大信号衰减10倍带宽特性:
输入峰值为5V的正弦信号,电路的工作带宽为DC~10MHz,在1MΩ输入阻抗条件下测试,示波器监视无明显失真。
(6)用单片机和显示装置显示输入信号频率。
2.2发挥部分
〔1〕10倍放大带宽特性:
输入峰值为0.1V的正弦信号,放大10倍,电路的工作带宽为DC~10MHz,示波器监视无明显失真。
〔2〕大信号1倍放大扩展宽带特性:
输入峰值为1V的正弦信号,电路的工作带宽为DC~35MHz。
〔3〕输入峰值为0.1V正弦,设置衰减10倍,再放大10倍,电路工作带宽为DC~35MHz,输出信号的幅度过冲可操纵在理论输出值的10%内。
〔4〕在〔2〕的条件下,输出阻抗尽可能小。
〔5〕特色创新。
三、说明
1.该电路要求选用三个以上TI公司的器件〔单片机和模拟器件〕。
2.差不多部分在放大电路负载开路的条件下测试。
发挥部分在放大电路带1kΩ电阻负载下测试。
3.有源放大电路采纳正负5V电源,电源可由外部直截了当提供。
4.状态的选择可由手动开关实现,禁止输入输出端直通短接。
5.电路中设置有必要的测试点。
四.评分标准
内容
得分
设计报告
20分
差不多部分
50分
发挥部分
50分
运水机器人〔B题〕
【本科组】
一.任务
如图B-1所示,有A、B、C三个区,A区为给水区,有给水装置〔简称A容器〕,B区为输送线路,C区为存水区,有存水装置〔简称C容器〕。
在竞赛开始时A容器装一定量的水,容器大小、水量及放置方式任意;B区有一条黑色引导线,引导线两端有两条与引导线垂直的黑色边界线,线宽不大于20mm;其尺寸如图B-2所示。
C容器的形状、容量及放置方式在固定底板上自定,口径不得大于100mm,竞赛开始把C容器清空。
设计一套自动送水机器人系统,由送水机器人〔以下简称小车〕将水从A区通过B区运至C区。
该系统包括A区的自动〔或手动〕给水装置;往返于A、C区之间的小车;C区存水装置;固定底板。
图B-1参考图〔单位:
mm〕
图B-2线路图〔单位:
mm〕
二.要求
2.1差不多要求
(1)小车能完成运水和自动贮水功能。
〔2〕小车可显示运水量和运水时刻。
〔3〕小车内的贮水器水溢出时有自动报警功能。
〔4〕在1分钟内运送尽可能多的水。
〔5〕小车及安放的运水容器总垂直高度不得超过300mm,小车内的储水装置容量小于等于600ml,口径小于100mm。
小车所载的水卸到C容器采纳自动贮水。
2.2发挥部分
〔1〕A区给水采纳自动方式完成。
〔2〕小车在1分钟内完成100ml定量自动取水、送水和贮水,误差<5%。
〔3〕小车在尽可能短的时刻内,完成1000ml自动取水,送水和贮水,误差<5%。
〔4〕小车在1分钟内运送100ml水时必须绕过D障碍物〔放置在B区,距黑色引导线5cm的任意一点,直径为5cm,高度10cm的黑色园柱体〕。
〔5〕其它特色与创新。
三、说明
小车运行过程中不得人工参与,小车要自备电源,不得有任何外部引线。
四.评分标准
内容
得分
设计报告
20分
差不多部分
50分
发挥部分
50分
简易电能质量监测装置(C题)
【本科组】
一.任务
设计并制作一个能同时对一路工频交流电的频率、电压有效值、电流有效值、有功功率、无功功率、功率因数、谐波等进行测量的数字式电能质量监测装置〔图C-1虚线框内电路〕。
为便于本试题的设计与制作,设定待测的100~500V交流输入电压、10~50A交流输入电流均经由相应的变换器转换为对应的1~5V交流电压。
图C-1
二.要求
2.1差不多部分
〔1〕测量交流输入电压有效值。
频率:
50Hz;测量范畴:
100~500V;准确度:
±1%。
〔2〕测量交流输入电流有效值。
频率:
50Hz;测量范畴:
10~50A;准确度:
±1%。
〔3〕测量并显示有功功率P、无功功率Q、视在功率S及功率因数PF。
〔4〕在测试5组交流电压、交流电流有效值过程中,能显示它们的最大值和最小值。
〔5〕自制直流电源。
2.2发挥部分
〔1〕测量交流输入电压频率,精度为±0.5%。
〔2〕采纳LCD显示,能够同时显示一个周期的输入电压、输入电流曲线。
〔3〕测量电压和电流的各次谐波含量
以N次电压谐波含有率为例,N次谐波含有率为N次谐波电压的均方根值与基波电压有效值之比,电流谐波含有率运算方法同电压谐波含有率。
测量至5次谐波,采纳列表和百分数形式显示,测量误差<1%。
〔4〕各次电流谐波含有率在列表显示方式中除了能够以百分比显示外,还能够显示各次谐波的有效值。
〔5〕其他
三、说明
1.调试时可用函数发生器输出的正弦信号电压作为一路交流电压信号;再经移相输出代表同一路的电流信号,移相网络自制。
2.检查交流电压、交流电流有效值、电压和电流谐波时,可采纳函数发生器输出的对称方波信号。
电压基波、谐波的测试可用函数发生器输出的对称方波作为标准信号。
3.此题目不得采纳电能计量专用芯片实现。
四.评分标准
内容
得分
设计报告
20分
差不多部分
50分
发挥部分
50分
24V交流单相在线式不间断电源(D题)
【本科组】
一.任务
设计并制作输出电压为24VAC在线式不间断电源,结构框图如图D-1所示。
图D-1
二.要求:
2.1差不多要求
〔1〕在交流供电U1=36VAC和直流供电U3=36VDC两种情形下,保证输出电压U2=24VAC,且保证其频率为50±1Hz,额定输出电流1A;
〔2〕切断交流电源后,在输出满载情形下工作时刻许多于30秒钟;
〔3〕交流供电时,电源达到以下要求:
1〕电压调整率:
满载条件下,U1从29VAC增加至43VAC,U2变化不超过5%;
2)负载调整率:
U1=36VAC、U2=24VAC,从空载到满载,U2变化不超过5%;
〔4〕蓄电池供电时,满载条件下,效率
不低于65%〔
〕;
〔5〕具有输出短路爱护功能。
2.2发挥部分
〔1〕交流供电时,将电压调整率提高至2%,条件同差不多部分。
〔2〕蓄电池供电时,在满载条件下,将效率
提高至80%。
〔3〕满载条件下,输出为正弦波,失真度不大于5%。
〔4〕具有给蓄电池充电功能,充电电流不小于0.1A,充电电路对蓄电池不能过充。
〔5〕具有欠压爱护功能:
当蓄电池的放电电压≤29V时整机自动爱护停止工作。
〔6〕其他。
三、说明
1.不得采纳DC-DC、DC-AC等电源模块,不得使用不间断电源产品改制。
2.注意作品制作工艺,留出测试端口。
四.评分标准
内容
得分
设计报告
20分
差不多部分
50分
发挥部分
50分
医院病床输液监控系统〔E题〕
【本科组】
一.任务
设计并制作一套用于医院病床的输液监控系统,它由护士站主机和病房输液监控器两部分组成,输液装置和系统结构如图E-1,图E-2所示。
图E-1.病床电控输液装置
图E-2.住院病房输液监控系统
二.要求
2.1差不多要求
〔1〕病床输液监控器具有站号和点滴速度等参数的输入设定功能,在显示器上能同时显示站号、设定点滴速度和当前实际点滴速度。
〔2〕在漏斗处检测点滴速度,并能动态显示点滴速度〔滴/分〕。
〔3〕通过改变h2操纵点滴速度,点滴速度设定范畴为50~120〔滴/分〕,操纵误差范畴为设定值±10%。
〔4〕调整时刻≤3min〔从改变设定值起到点滴速度差不多稳固,能人工读出数据为止〕。
〔5〕输液终止(滴速为零)或发生专门情形〔输液瓶顶部距滑轮小于5cm,漏斗距受液瓶顶部小于5cm〕时,应在3秒内发出声光报警信号。
2.2发挥部分
设计并制作一个由主站操纵128个从站并采纳有线通信的输液监控系统,128个从站中,只有一个从站是按差不多要求制作的一套点滴速度监控装置,其他从站为模拟从站〔仅要求制作一个模拟从站,从站号可任意设定〕。
〔1〕主站能巡回显示各从站的编号、设定点滴速度和当前点滴速度。
巡回时刻〔3-10秒〕可由主站任意设定。
〔2〕收到从站发来的报警信号后,主站能声光报警并显示相应的从站号,并可用手动方式解除报警状态。
〔3〕从站直流电源均由主站集中供给,主站和从站间的通信协议自定,但应尽可能减少主站和从站间连接线数量,通信距离要求大于30米。
〔4〕任一从站的输液点滴速度均可由主站设定。
〔5〕其他创新功能。
三.说明
1.操纵电机类型不限,其安装位置及安装方式自定。
2.储液瓶可用医用250mL注射液玻璃瓶或输液袋〔瓶中为无色透亮液体〕。
3.受液瓶用1.25L的饮料瓶。
4.点滴器采纳针柄颜色为深蓝色的医用一次性输液器。
5.赛区测试时,仅提供医用移动式点滴支架,其高度约1.8m,也可自带支架。
四.评分标准
内容
得分
设计报告
20分
差不多部分
50分
发挥部分
50分
- 配套讲稿:
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