Perancangan Instrumentasi

Desain instrumen
Ikhtisar
Proses desain sangat non-linear. Artinya, tidak ada algoritma untuk mengikuti yang akan menjamin hasil yang sukses. Namun, ada aliran proses yang diuraikan di sini. Sebenarnya langkah dan proses tidak akan mengikuti daftar ini persis, tapi akan mencakup kegiatan tersebut pada beberapa waktu:
• Penelitian prinsip pengoperasian instrumen yang ada.
• Menentukan prinsip operasi instrumen akan digunakan.
• Menyelidiki komponen utama yang diperlukan dan memerinci mereka.
• Sketsa desain dasar.
• Buat daftar komponen.
• Kumpulkan rincian masing-masing dibeli subkomponen.
• Kumpulkan rincian masing-masing subkomponen diproduksi.
• Memperkirakan biaya dan jadwal.
• Menganalisis desain.
• Detil desain setiap subkomponen non-membeli.
• Buat diagram perakitan.
• Buat dokumen desain akhir.

Formal "menganalisis desain" aktivitas di mana desain Anda dibandingkan dengan desain kelompok lain untuk instrumen yang sama, tetapi Anda harus menganalisis desain Anda terus menerus saat Anda bekerja meskipun prosesnya.
Prinsip Instrumen penelitian
Untuk setiap satu aspek dari cuaca, ada banyak fenomena yang menunjukkan banyak diamati dan karenanya banyak cara untuk mengukurnya. Langkah ini itemizes beberapa kemungkinan operasi instrumen. Internet dan mesin pencari yang besar untuk ini. Instrumen dokumen Prinsip menguraikan hanya beberapa prinsip dan beberapa kata kunci yang dapat digunakan untuk mencari mereka. Secara khusus, mencari instrumen kunci dekat "buatan sendiri", "home-made", "rumah minuman", "rumah-minuman", "murah", "mudah", "sederhana", "berteknologi rendah" dan kata kunci sejenis lainnya untuk mencoba dan membatasi pencarian Anda ke ide-ide yang akan memenuhi kriteria yang digariskan dalam Instrumen Kriteria dokumen dan yang dapat dicapai oleh Anda.
Misalnya, dalam halaman pencarian canggih Google, masukkan "anemometer cangkir" dan kata kunci dari daftar di atas:
Buatlah daftar singkat (dua atau tiga item) kemungkinan. Tujuannya adalah untuk memiliki rentang yang luas dan mendapatkan gambaran yang baik mungkin dari desain yang sukses berbeda yang saat ini ada, tapi hanya berkonsentrasi pada coupleof mereka.
Tentukan Prinsip Operasi
Langkah ini berfungsi untuk mengisolasi satu fenomena tertentu dan pengukuran yang akan menjadi dasar untuk operasi instrumen. Dari daftar singkat prinsip ditentukan dari langkah sebelumnya, pilih salah satu untuk menyelidiki lebih lengkap. Anda dapat memilih salah satu yang terlihat paling mudah, atau salah satu yang Anda memiliki deskripsi yang paling rinci, atau salah satu yang terlihat seperti itu akan biaya sedikit atau satu dengan yang tertinggi "kesejukan" faktor, itu terserah Anda. Ini mungkin bukan pilihan terakhir, yaitu Anda mungkin harus mulai dari titik ini lagi jika Anda menentukan nanti bahwa pilihan Anda bukan orang yang tepat. Desain adalah masalah pilihan dan kendala. Bagaimana Anda memilih dan apa kendala yang dikenakan akan menentukan keberhasilan atau kegagalan desain.
Selidiki Komponen Utama
Setelah Anda menetap pada desain untuk menyelidiki, menentukan komponen utama yang masuk ke dalamnya. Komponen penting mungkin mekanik, seperti dalam anemometer dan instrumen arah angin, atau terutama elektronik di alam. Buatlah daftar komponen ini. Bukan anak-anak kecil seperti resistor atau mur dan baut yang memiliki banyak kebijaksanaan desain, tapi yang penting yang khusus, bahwa Anda mungkin perlu membeli atau membuat. Pastikan Anda menyertakan semua dari mereka dengan berjalan mental dari satu ujung instrumen yang lain. Untuk instrumen elektronik, komponen utama akan menjadi blok bangunan atau sub-sirkuit yang membentuk seluruh rangkaian. Untuk instrumen mekanik, ini akan menjadi bantalan, poros, roda gigi, dan sebagainya yang terdiri dari "akhir kerja" dari instrumen.
Periksa setiap komponen utama adalah realisasi. Apakah barang umum? Dapatkah Anda membelinya dari rak? Dapatkah Anda membuatnya? Adalah toleransi yang masuk akal? Apakah itu memiliki karakteristik (seperti ukuran dan kecepatan) yang cocok yang lain dapat Anda temukan. Jika tidak, Anda akan perlu untuk meninjau kembali desain atau memilih desain lain sebagai gantinya. Misalnya, jika salah satu komponen utama Anda adalah rangkaian osilator, Anda dapat menemukan contoh lain dari sirkuit yang sama beroperasi pada frekuensi yang sama dan menghasilkan bentuk gelombang yang sama? Atau jika itu desain mekanik, dapat Anda mengidentifikasi bantalan dalam perangkat lain yang kira-kira ukuran dan bentuk yang sama? Apakah Anda mendorong batas? Ini biasanya jelas ketika nilai-nilai yang Anda inginkan tidak termasuk dalam tabel nilai seperti itu karena mereka adalah "salah satu ujung", atau nilai-nilai yang telah dihitung tidak masuk akal karena mereka terlalu besar atau terlalu kecil.
Langkah ini mungkin akan melibatkan banyak perhitungan. Memeriksa setiap perhitungan atas kesalahan atau memiliki seseorang menghitung hal yang sama secara terpisah dua kali lipat.
Anda mungkin perlu brainstorming di sini. Ikuti jejak pemikiran di Internet dengan mesin pencari, atau berjalan-jalan meskipun toko hardware.
Periksa setiap komponen diidentifikasi tidak benar-benar dua atau lebih komponen yang dapat dipecah menjadi potongan-potongan terpisah, atau sebaliknya bahwa Anda tidak berurusan dengan potongan-potongan yang benar-benar harus hanya satu komponen.
Hanya ketika Anda merasa nyaman dengan masing-masing komponen utama dan Anda memiliki daftar lengkap dari mereka harus Anda pergi.
Sketsa Desain Dasar
Setelah komponen utama telah diidentifikasi, Anda dapat menempatkan mereka bersama-sama menjadi gambaran yang komprehensif. Itu tidak harus menjadi diagram formal, tetapi harus kasar dengan skala, menunjukkan masing-masing komponen utama dan bagaimana mereka beroperasi antar.
Ini adalah bagian yang sangat kreatif dari proses, di mana Anda benar-benar harus berpikir tentang apa yang Anda mencoba untuk mengukur dan bagaimana ide yang telah Anda akan mencapai tujuan itu. Anda dapat melakukan langkah ini banyak, berkali-kali.
Sebuah sketsa atau diagram digunakan untuk mengaktifkan belahan kanan otak Anda, untuk mendapatkan kreatif, holistik, intuitif dan simbolik berpikir sisi dan untuk menekan linear, sisi kritis dan logis. Cobalah untuk beralih antara mode. Visualisasikan instrumen dalam pikiran Anda dan menggambar sketsa itu. Setelah sketsa awal dibuat beralih ke sisi analitis. Sekarang adalah waktu untuk mencari tahu bagaimana potongan pergi bersama-sama. Untuk proyek elektronik, adalah tegangan dan arus kompatibel antara sub sirkuit? Untuk desain mekanik (dan setiap instrumen akan memiliki beberapa desain mekanik), apa yang menahan bagian yang di tempat? Apakah sesuai? Seberapa besar itu? Apakah bagian yang mengganggu gerakan itu?
Anda harus bisa melewati hasil fase ini kepada orang yang independen dan memiliki mereka memberikan penilaian. Mintalah guru atau seorang insinyur jika desain ini harus bekerja. Tahu sebelumnya pertanyaan-pertanyaan yang akan ditanyakan dan memiliki jawaban yang siap atau ditulis untuk masing-masing.
Sketsa adalah dokumen kerja Anda. Tetap up to date. Mulailah dengan selembar kertas besar dan menempatkan gambar rinci bagian-bagian penting di sudut-sudut dan titik yang relevan dalam margin. Jangan takut untuk redraw jika perlu. Sebuah gambaran yang jelas dari seluruh instrumen adalah hasil yang diperlukan dari langkah ini. Jika tidak benar-benar jelas dalam pikiran Anda, kembali ke langkah sebelumnya.
Buat Daftar Komponen
Dari diagram Anda, membuat daftar bagian lengkap. Kali ini, termasuk semua bit niggly kecil yang akan dibutuhkan. Pencitraan diri di sebuah pulau dessert dengan hanya toolbox dan mencari tahu apa yang akan Anda butuhkan. Semuanya.
Untuk setiap komponen, mengidentifikasi apakah Anda akan membuat atau membelinya.
Untuk setiap bagian Anda mengidentifikasi, lihat apakah Anda dapat label pada gambar Anda (menulis kecil jika diperlukan atau menggambar tampilan rinci di sudut), dan jika tidak pada gambar Anda, tambahkan.
Mengumpulkan Rincian Komponen Dibeli
Untuk komponen yang dibeli, mengidentifikasi pemasok (apa toko) dan ketersediaan (itu dalam saham atau akan Anda perlu memesan) dan kira-kira berapa biaya. Dapatkan perkiraan biaya dari katalog, web (pastikan harga semua dalam dolar Kanada), atau dengan pergi ke toko. Jika Anda tidak dapat menemukan harga, memperkirakan itu dari biaya barang serupa lainnya. Perkirakan waktu yang diperlukan untuk memperoleh bagian-bagian yang perlu dipesan.
Daftar komponen sekarang akan memiliki beberapa kolom dari langkah ini. Anda mungkin ingin menggunakan spreadsheet dengan nama-nama kolom:
• Nama Komponen
• Kuantitas
• Biaya Satuan
• Biaya
• Membuat / Beli
• Pemasok
• Ketersediaan
Mengumpulkan Rincian Komponen Diproduksi
Untuk komponen diproduksi, mencari cara untuk membangunnya, apa jumlah bahan baku yang diperlukan, ketersediaan dan biaya mereka dan juga memperkirakan waktu untuk memproduksi komponen (kerja Anda diasumsikan gratis tapi Anda hanya memiliki begitu banyak waktu). Anda akan perlu mempertimbangkan bahwa bahan mungkin hanya dijual dalam ukuran tertentu yang lebih dari yang Anda butuhkan, misalnya batang berulir dijual sebagai item meter panjang, tapi Anda mungkin hanya perlu 20cm.
Untuk setiap komponen diproduksi Anda akan perlu beberapa kolom mirip dengan yang untuk komponen yang dibeli, sehingga Anda mungkin ingin menggunakan spreadsheet yang sama, untuk setiap komponen, dengan nama-nama kolom:

• Bahan Baku
• Kuantitas Dibutuhkan
• Ukuran Saham
• Biaya Saham (ea.)
• Biaya
• Pemasok
• Ketersediaan
Perkirakan Biaya dan Jadwal a.
Tambahkan atas biaya yang berkaitan dengan semua komponen Anda. Ini mungkin cukup mudah dengan spreadsheet. Mencari tahu siapa dalam grup Anda akan melakukan apa dan kapan, dan menyusun jadwal awal. Memperhitungkan hal rekening seperti komitmen lain, hari libur, ketika bagian yang dibeli akan menjadi tersedia dan urutan di mana komponen harus dibangun. Hanya lanjutkan ke langkah berikutnya jika Anda cukup yakin Anda dapat membangun instrumen dalam waktu yang ditentukan dan sesuai anggaran karena jika Anda mendapatkan desain menang Anda akan harus membangun. Jika terlalu mahal atau Anda tidak dapat memproduksi instrumen dalam waktu yang dibagikan, kembali ke langkah sebelumnya dan coba lagi.
Menganalisis Desain
Pada fase ini desain Anda akan dibandingkan dengan desain lain dari kelompok lain dan hanya satu yang akan dipilih untuk dibangun. Evaluasi dilakukan berpasangan, menggunakan Kriteria Instrumen.
Detil Desain Komponen Non-membeli
Menggambar terpisah, lebih rinci, diagram non-dibeli subkomponen sehingga Anda dapat membagi tugas antara anggota kelompok Anda dan masih memiliki komponen cocok bersama. Jika komponen memerlukan beberapa mesin luar khusus, gambar mutlak diperlukan. Jika Anda mengubah desain saat Anda sedang membangun itu, gambar harus diubah untuk mencerminkan dimensi yang dibangun dan konfigurasi.
Buat Diagram Majelis
Langkah ini hanya membuat versi elektronik dari sketsa desain Anda sehingga dapat dimasukkan dalam dokumen desain Anda.
Buat Dokumen Desain Akhir
Dalam langkah ini Anda membawa semua catatan Anda bersama-sama ke sebuah dokumen yang dapat diajukan untuk tanda. Write-up harus mencakup mengapa Anda membuat keputusan desain yang Anda lakukan, dan kendala yang datang ke dalam bermain ketika Anda sedang merancang itu. Periksa setiap selembar kertas atau catatan yang Anda buat selama desain dan memastikan bahwa itu tercermin entah bagaimana dalam dokumen.