传感器设计方案

传感器设计方案1利用传感器实现液位限制系统的设计方案名目内容摘要、/.前言一1二开展趋势1二、液位限制系统分析22二液位限制的实现方式1、简洁的机械式限制方式2、简单限制系统限制方式33二软件设计1、液位限制系统模型框图四、设计方案优缺点比照7内容摘要传感器技术是现代测量和自动化系统的重要技术之一,,,几乎每一项技术都离不开传感器,因此,很多国家对传感器技术的开展格外重视,如日本把传感器技术列为六大核心技术(半导体、超导体和传感器)之一.随着电子技术、计算机技术和信息技术的开展,工业生产中传统的检测和限制技术发生了根本性的变化.液位作为化工等很多工业生产中的一个重要参数,其测量和限制效果直接影响到产品的质量,因此液位限制成为过程限制领域中的一个重要的争论方向.液位限制是工业中常见的过程限制,它对生产的影响不容无视.该系统利用了常见的芯片,设计并实现了液位限制系统的智能性及显示功能.电路组成简洁,调试便利,性价比高,抗干扰性好等优点,能较好的实现水位监测与限制的功能.能够广泛的应用于工业场所.在本设计中较好的实现了水位监测与限制的功能.液位限制系统是以液位为被控参数的系统,液位限制一般是指对某限制对象的液位进展限制调整,,.本文将利用两种传感器实现液位限制系统,并争论其可行性及优缺点.关键PD;矩阵键盘；直流电机；LCD上位机,从宇宙开发到海底探秘,从生产的过程限制到现代文明生活,几乎每一项技术都离不开传感器,因此,很多国家对传感器技术的开展格外重视,如日本把传感器技术列为六大核心技术计算机、通信、激光、半导体、超导体和传感器之一.一概述压力传感器是用于测量液体与气体的压强的传感器.压力传感器工作时将压力转换为电信号输出.超声波是一z的机械波.超声波传感,当超声波传感器放射超声波时,放射超声波的探头将电压转化的超声波放射出去,当接收超声波时,超声波接收探头将超声波转化的电压回送到单片机限制芯片.,单片机限制的智能型限制系统广泛应用于电子产品中,为了使我们对单片机限制的智能型限制系统有较深的了解.利用单片机为限制核心,设计一个对供水箱水位进展监控的系统.依据监控对象的特征,要求实时检测水箱的液位高度,并与开头预设定值做比较,由单片机限制固态继电器的开断进行液位的调整,最终到达液位的预设定值.检测值假设高于上限设定值时,要求报警,断开继电器,限制水泵停顿上水；检测值假设低于下限设定值,要求报警,开启继电器,限制水泵开头上水.现场实时显示测量值,从而实现对水箱液位的监控.一液位限制系统的工作原理压力传感器液位限制系统是以单片机芯片为核心,由键盘、数码显示、AD转换、传感器,电源和限制局部等组成.工作过程如下：水箱水塔液位发生变化时,引起连接在水箱水塔底部的软管管内的空气气压变化,气压传感器在接收到软管内的空气气压信号后,即把变化量转化成电压信号；该信号经过运算放大电路放大后变成幅度为05V标准信号,送入AD转换器,AD转换器把模拟信号变成数字信号量,由单片机进展实时数据采集,并进展处理,依据设定要求限制输出,同时数码管显示液位高度..该系统限制系统特点是直观地显示水位高度,可任意限制水位高度.图！限制器原理框图超声波传感器液位限制系统,是通过超声波传感器采集水位信息,然后送单片机处理.假设当前水位低于设定置,通过电机驱动水泵连续注水,电机承受算法限制.,设定值可通过键盘设置.,.超声波测距显示出水位数值,LCD液晶屏上显示.假设水位低于设定值,那么限制中心驱动电机向水箱注水到设定值,假设水2厘米,报警器报警.2总体系统框图二液位限制的实现方式对于液位进展限制的方式有很多,2种,一种是简洁的机械式限制装置限制,一种是简单的限制系统限制方式.两种方式的实现如下：1,这种限制,本钱低廉.,不能进展数值显示,,且只能单独限制,与计算机进展通信较难实现.2、简单限制系统限制方式这种限制方式是通过安装在水泵出口管道上的压力传感器,把出口压力变成标准工业电信号的模拟信号,经过前置放大、多路切换、AD变换成数字信号传送到单片机,经单片机运算和给定参量的比较,PD运算,DA变换给调压,,来调整电机转速,以.PD限制是在连续生产过程限制中,将偏差的比例(Proportonal)、积分(ntegral)、微分(Dervatve)通过线形组合构成限制量,对限制对象进展限制.PD的常规应用中,三个参数一般是,也有通过以往限制的阅历来进展调试,这样可以通过调试来转变三个参数,以便转变限制器的性能,来获得更好的限制效果.假设一个系统能够用比较准确的数学模型来进展描述,这样的系统就比较适合用PD算法来进展限制,.PD限制原理在模拟限制系统中,PD限制比较常见.下面便是一种原理框图,PD限制的主要原理.从图中,可以看出,由限制器和被限制的对象组成了整个系统.3PD原理图最终形成的方案是压力传感器液位系统选择利用单片机为限制核心,不使用PD掌握,设计一个对供水箱水位进展监控的系统.,,并与开头预设定值做比较,由单片机限制固态继电器的开断进展液位的调整,最.,要求报警,断开继电器,,要求报警,开启继电器,限制水泵开头上水.,从而实现对水箱液位的监控.超声波传感器液位系统由单片机及超声波模块、直流.其中超声波模块负责对水位的高度进展测量,并将测量的水位信息传送到单片机进展处理,由单片机将之与设定值进展比较得到偏差,使用PD算法限制电机抽水.如当前水位低于设定水位,那么单片机限制直流电机抽水进入水箱.水位信息实时显示在LCD12864液晶屏上,直至水位到达设定值为止.设定值可以由矩阵键盘输入.系统中设置了报警系统,假设水位低于2cm,报警系统启动,提示设定水位,通过矩阵键盘输入水位信息,确定后,,到达设定值那么自动停顿.以到达能自动限制水位的要求.测量到的水位亦能送到上位机显示以及上位机能输入设定水位.,计算机限制技术在.众所周知,,在其争论与开展上也已趋于完善,在工业生产过程中限制的应用也起到了使工程流程正常运转.一硬件设计液位限制系统的硬件主要包括由单片机、传感器、直流电机、键盘电路、数码显示电路、AD转换统的设计液位限制系统模型的软件设计框图如以下图幵始NN蒯肚仇任J测h值心.上限值一测量值岭设定没定上限、卜隈底段、幌设和始ft心切MD转换艾闭水采停上但水报贄提小于水黎启动水泵樂纹供水fl!4压力传感器液位限制程序框图超声波传感器液位限制系统程序设计承受的是模块化的思路来进展设计和编写程序,程序主要由系统主程序和中断程序构成.主程序完成单片机的初始化,超声波的放射和接收、计算超声波放射点与障碍物之间的距离、液晶显示和蜂鸣器报警等.系统程序设计的主要的功能是放射超声波、承受超声波、计算测量距离、数据计算、蜂鸣器报警和液晶显示.超声波测距流程图如下:6超声波测距流程稳定牢靠、本钱低、便于集成化的优点.但是投入式静压液位传感器只有参考大气压才能进展准确测量,然而连接电缆中的通气会受到环境的影响,造成气管内壁冷凝,结露.露水滴到电子器件和传感器上,会.同时,结露过快,变送器的使用寿命也会大大缩短.此外压力传感器简洁受到环境的影响而造成测量不准确,并且安装不便利.超声波传感器.超声波具有振动频率高、波长短、绕射现象,而且超声波传感器的能量消耗缓慢有利于测距.在中、长距离测量时,超声波传感器的精度和方向性都要大大优于红外线传感器.从平安性,本钱、方向性等方面综合考虑,超声波传感器更适合设计要求.依据对以上两种传感器性能的比较,考虑到灵敏度和经济有用性,可以看出超声波传感器方案是比较抱负的.,基于单片机实,只有在电路准确的前提下再进展软件编程才能取得成功.在做设计时,第一步是依据设计要求来确定该题目可能