2017 年全国大学生电子设计竞赛试题(M 题)

参赛注意事项

（1） 8 月 9 日 8:00 竞赛正式开始。本科组参赛队粒能在【本科组】题目中任选一题；高职高专组参赛队在【高职高专组】题目中任选一题，也可以选择【本科组】题目。

（2）参赛队认真填写《登记表》内容，填写好的《登记表》交赛场巡视员暂时保存。
（3）参赛者必须是有正式学籍的全日制在校本、专科学生，应出示能够证明参赛者学生身份的有效证件（如学生证）随时备查。
（4）每队严格限制 3 人，开赛后不得中途更换队员。
（5）竞赛期间，可使用各种图书资料和网络资源，但不得在学校指定竞赛场地外进行设计制作，不得以任何方式与他人交流，包括教师在内的非参赛队员必须迴避，对违纪参赛队取消评审资格。
（6） 8 月 12 日 20:00 竞赛结束，上交设计报告、制作实物及《登记表》，由专人封存。

  管道内钢珠运动测量装置（M 题） 

     【高职高专组】

一、任务

设计并制作一个管道内钢珠运动测量装置，钢珠运动部分的结构如图 1 所示。装置使用 2 个非接触传感器检测钢珠运动，配合信号处理和显示电路获得钢珠的运动参数。

二、要求
1．基本要求
规定传感器宽度 w≤20mm， 传感器 1 和 2 之间的距离 l 任意选择。

（1）按照图 1 所示放置管道，由 A 端放入 2~10 粒钢珠，每粒钢珠放入的时间间隔≤2s，要求装置能够显示放入钢珠的个数。
（2）分别将管道放置为 A 端高于 B 端或 B 端高于 A 端，从高端放入 1 粒钢M- 2 / 3珠，要求能够显示钢珠的运动方向。
（3）按照图 1 所示放置管道，倾斜角ɑ为 10º~80º之间的某一角度，由 A 端放入 1 粒钢珠，要求装置能够显示倾斜角ɑ的角度值，测量误差的绝对值≤3º。

2．发挥部分
设定传感器 1 和 2 之间的距离 l 为 20mm， 传感器 1 和 2 在管道外表面上安放的位置不限。

（1）将 1 粒钢珠放入管道内，堵住两端的管口，摆动管道， 摆动周期≤1 s，摆动方式如图 2 所示， 要求能够显示管道摆动的周期个数。
（2）按照图 1 所示放置管道，由 A 端一次连续倒入 2~10 粒钢珠，要求装置能够显示倒入钢珠的个数。
（3）按照图 1 所示放置管道， 倾斜角ɑ为 10º~80º之间的某一角度，由 A 端放入 1 粒钢珠，要求装置能够显示倾斜角ɑ的角度值，测量误差的绝对值≤3º。
（4）其他

三、 说明
1． 管道采用市售非透明 4 分（外径约 20 mm）硬塑料管材，要求内壁光滑， 没有加工痕迹，长度为 500 mm。钢珠直径小于管道内径，具体尺寸不限。
2． 发挥部分（2），“由 A 端一次连续倒入 2~10 粒钢珠”的推荐方法：将硬纸卷成长槽形状， 槽内放入 2~10 粒钢珠， 长槽对接 A 端管口，倾斜长槽将全部钢珠一次倒入管道内。
3． 所有参数以 2 位十进制整数形式显示； 基本部分（2） A 端向 B 端运动方向显示“01”， B 向 A 端运动方向显示“10”。

四、 评分标准

以下是本人当时参赛作品图片