論文設(shè)計(jì)-鹽度控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-25 18:16 本頁面
【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題 目： 鹽度控制器設(shè) 學(xué) 生： 詹 飛 學(xué)院(系)：________電信學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 自動(dòng)化1024班 指導(dǎo)教師： 劉 強(qiáng) 國(guó) 輔導(dǎo)教師： 劉 強(qiáng) 國(guó) 時(shí) 間： 至_________________ 一、前言根據(jù)大學(xué)本科畢業(yè)要求，本科畢業(yè)生在畢業(yè)時(shí)都要完成畢業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，按照自動(dòng)化專業(yè)本專業(yè)的要求，經(jīng)本人結(jié)合個(gè)人學(xué)習(xí)特點(diǎn)，選定并經(jīng)指導(dǎo)老師同意，決定選做本題鹽度控制器的設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)科目。鹽度控制器的設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)涉及到電子電路，傳感器電路，單片機(jī)等幾大科目。根據(jù)指導(dǎo)導(dǎo)師的設(shè)計(jì)要求，本設(shè)計(jì)主體部分為鹽度測(cè)量傳感器部分電路的設(shè)計(jì)，再加上由于溫度的影響，使測(cè)量出現(xiàn)誤差，所以還必須加上溫度補(bǔ)償電路部分設(shè)計(jì)，其它部分電路設(shè)計(jì)不作過高要求。 鹽度測(cè)量技術(shù)由電導(dǎo)測(cè)鹽法代替了傳統(tǒng)的化學(xué)滴定法，并研制出多種不同型式的鹽度計(jì)，它們顯示了各自的長(zhǎng)處，目前，應(yīng)用最廣泛的是感應(yīng)式鹽度計(jì)和電極式鹽度計(jì)。本裝置根據(jù)電導(dǎo)法原理，以兩根平行安置的圓柱狀金屬電極做探頭，具有經(jīng)濟(jì)耐用、不易損壞的特點(diǎn)。由于鹽度不同，電導(dǎo)率不同，從而探頭兩端電阻值不同，電橋?qū)㈦娮璧淖兓D(zhuǎn)換為輸出電壓的變化（或者采取串連電阻分壓法），接著經(jīng)放大和線性補(bǔ)償后傳給A／D轉(zhuǎn)換器，最后由MCS51單片機(jī)系統(tǒng)讀出A/D轉(zhuǎn)換值，經(jīng)計(jì)算處理核算出鹽度值，并驅(qū)動(dòng)液晶顯示器進(jìn)行鹽度數(shù)字顯示，同時(shí)和門檻值比較后，決定系統(tǒng)的控制動(dòng)作。二、鹽度控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求設(shè)計(jì)能較好地完成海水淡化的鹽度控制系統(tǒng)。其原理示意1．1所示 。圖1．1 設(shè)計(jì)應(yīng)該包括的內(nèi)容為鹽度控制測(cè)量的原理系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)框圖控制電路圖與控制原理溫度傳感器的選用及電路設(shè)計(jì)鹽度傳感器的選用及電路設(shè)計(jì)參數(shù)要求，要求設(shè)計(jì)出的鹽度傳感器測(cè)量范圍在0～20106，分辨率為1106，超過15106既報(bào)警；正常工作溫度為30～50℃。鹽度控制器系統(tǒng)框圖總體敘述本系統(tǒng)主要有四大部分組成，即鹽度測(cè)量系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、單片機(jī)處理系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)。其中鹽度測(cè)量系統(tǒng)由以下電路組成，振蕩器、傳感器測(cè)量電路、放大電路、電橋整流電路、功放電路。道先整個(gè)系統(tǒng)由振蕩器發(fā)出一個(gè)直流或交流信號(hào)送給鹽度測(cè)量傳感器電路，經(jīng)測(cè)量由電橋轉(zhuǎn)換得到一個(gè)測(cè)量信號(hào)再經(jīng)放大電路加以放大整流再次加以放大，最后送入單片機(jī)處理。經(jīng)單片機(jī)處理后的控制信號(hào)再送入執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行鹽度控制并同是送入顯示器是路進(jìn)行顯示。同時(shí)也由于測(cè)量時(shí)溫度的不同，所以可能導(dǎo)至測(cè)量出的鹽度濃度數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，從而影響鹽度的控制，所以必須在測(cè)量系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加一個(gè)溫度補(bǔ)償控制系統(tǒng)，來補(bǔ)償由于溫度引起的誤差，從而達(dá)到工業(yè)的控制要求。設(shè)計(jì)方案 鹽度傳感器電路的設(shè)計(jì)鹽度傳感器電路組成框圖如下圖1．2圖所示。 圖1．2—鹽度傳感器整體原理圖振蕩器電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)方案一振蕩器電路用于產(chǎn)生一個(gè)電壓和電流信號(hào)用于供給測(cè)量傳感器電路信號(hào)的供給，此信號(hào)可以是一個(gè)直流電信號(hào)也可以設(shè)計(jì)成交流電信號(hào)，方案一可選用一由555振蕩器電路產(chǎn)生一個(gè)方波信號(hào)作為傳感器測(cè)量供給信號(hào)。其電路原理圖如下圖1．3所示圖1．3555振蕩器電路555產(chǎn)生的方波信號(hào)由于是一個(gè)直流電信號(hào)，雖然能夠供給測(cè)量傳感器電路一個(gè)電信號(hào)，直流信號(hào)送到傳感器電極上但由于直流電信號(hào)極性為單一方向的，由于電極常期放入鹽水中，因此容易被氧化，從而傳感器不能準(zhǔn)確測(cè)量，甚至不能測(cè)量。所以必須加以改進(jìn)，換用交流信號(hào)發(fā)生器，其設(shè)計(jì)如下示。 設(shè)計(jì)方案二由RC元件選頻網(wǎng)絡(luò)和放大電路兩部分組成的RC振蕩電路一般用于產(chǎn)生1HZ—1MHZ范圍的低頻信號(hào)，其電路原理圖如下圖1．4所示。 圖1．4—RC振蕩器電路適當(dāng)調(diào)整負(fù)反饋的強(qiáng)弱，使進(jìn)入振蕩時(shí)Av=1+Rt/R1的值略大于3，之后穩(wěn)定時(shí)為3，其輸出波形為正弦波。經(jīng)查表運(yùn)算放大器選用AD522為專門測(cè)量?jī)x器使用運(yùn)算放大器，其工作輸入電源電壓177。10V，輸入電阻為109KΩ相對(duì)輸入電阻來說為無窮大，輸出電阻為70～100Ω,其輸出信號(hào)電壓有效電壓規(guī)定要求為Vom=10mv，輸出頻率規(guī)定要求為?=1596HZ。其電路參數(shù)計(jì)算如下： 令φf=0 φa=0振蕩頻率與振蕩波形 ?==159
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