基于89c51單片機(jī)振弦式傳感器水位測量系統(tǒng)-文庫吧
2025-06-13 00:17 本頁面
【正文】 一、 緒 論水位測量，是水文研究中很重要的一點(diǎn)，提到水文研究，許多人會(huì)聯(lián)想到這是一個(gè)非常辛苦的工作，因?yàn)樗墓ぷ髡咝枰礁鱾€(gè)地方采集水文資料，包括水位。一開始，水位工作者只能通過人工的方法來測量，對于河道的情況水位工作者只能以詢問經(jīng)驗(yàn)豐富的老船工，甚至下水摸索來了解。然后，水位測量工作開始用繩索墜物的方法，后來又出現(xiàn)了浮標(biāo)測量法、電容式水位測量法、電阻應(yīng)變片的壓力感應(yīng)法、超聲波反射法水位測量法。在很多的壩區(qū)，因?yàn)樗缓蛪误w的承受壓力之間有著非常重要的關(guān)系，需要我們隨時(shí)的監(jiān)控水位，而且，上游的泥沙會(huì)堆積在壩底，水位是會(huì)改變的。我們就需要一個(gè)簡單實(shí)用，成本較低的水位測量方法來隨時(shí)測量水位值。隨著科學(xué)的發(fā)展水位的檢測方法也在變化，精度也有了更佳的提高。單片機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展使水位測量方法得到了更進(jìn)一步的發(fā)展。本文就振弦式壓力傳感器做了一定的講解，利用了壓力傳感器的良好的測量特性進(jìn)行了水位的測量裝置的研究。 方案論證水位測量在科學(xué)勘測中一直是一門比較重要的研究課程，在科學(xué)的發(fā)展史中，有過很多種的水位測量法，比如說：浮標(biāo)測量法、超聲波反射法，電容式水位測量法、電阻應(yīng)變片的壓力感應(yīng)法等等浮標(biāo)測量法是根據(jù)漂浮在液面上的浮子（也稱浮標(biāo)）受到水的浮力作用．隨水位的變化而產(chǎn)生位移來進(jìn)行液位測量的，水位上升時(shí)浮球向上??；水位下降時(shí)，浮球向下浮。其缺點(diǎn)是安裝復(fù)雜，測量精度低，不可靠，經(jīng)常出現(xiàn)浮子卡死不動(dòng)和傳感器堵塞導(dǎo)致測不準(zhǔn)；維護(hù)工作量大，安裝、調(diào)試不便，采集到的僅是模擬告警信號(hào)，不能直接進(jìn)入電廠計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)。 電容式液位計(jì)：在容器內(nèi)插入電極，當(dāng)液位變化時(shí)，電極內(nèi)部介質(zhì)改變，電極間(或電極與容器壁之間)的電容也隨之變化，該電容量的變化再轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)化的直流電信號(hào)。其精確度為177。(~)%。電容式液位計(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn)：傳感器無機(jī)械可動(dòng)部分，結(jié)構(gòu)簡單、可靠；精確度高；檢測端消耗電能小，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快；維護(hù)方便，壽命長。缺點(diǎn)是被測液體的介電常數(shù)不穩(wěn)定會(huì)引起較大的誤差。超聲波反射法液位計(jì)的傳感器由一對發(fā)射、接收換能器組成。發(fā)射換能器面對液面發(fā)射超聲波脈沖，超聲波脈沖從液面上反射回來，被接收換能器接收。根據(jù)發(fā)射至接收的時(shí)間可確定傳感器與液面之間的距離，即可換算成液位。其精確度為177。%。這種液位計(jì)無機(jī)械可動(dòng)部分，可靠性高，安裝簡單、方便，屬于非接觸測量，且不受液體的粘度、密度等影響，因此多用于藥池、藥罐、排泥水池等的液位測量。超聲波反射法液位計(jì)目前所存在的缺點(diǎn)有一定的盲區(qū)，且價(jià)格較貴。另外也采用頻率計(jì)法，但由于需要采用模擬電路和數(shù)字電路技術(shù)，需要硬件多，電路復(fù)雜，穩(wěn)定性差，測試精度、可靠性、穩(wěn)定性均不能滿足野外工程的需要。為了克服上述的種種不足，本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)和傳感器進(jìn)行水位測量，通過充分利用單片機(jī)的控制功能和內(nèi)部硬件功能，大大減少了外圍電路的設(shè)計(jì)，而且測試精度、可靠性、穩(wěn)定性大大提高，能方便的實(shí)現(xiàn)對整個(gè)采集過程及控制過程的自動(dòng)化處理，其基本原理為：通過振弦式壓力傳感器測量水位，用單片機(jī)組成智能測量裝置，實(shí)現(xiàn)水位的智能監(jiān)測，并將采集的數(shù)據(jù)匯總、處理，提供查詢、報(bào)表輸出，完成包括數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及顯示、打
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