【正文】 ........................................................... 20 致謝 .............................................................................................................................. 21 1 1 緒論 伴隨 著我國經(jīng)濟與科學的發(fā)展，人們的生活環(huán)境得到了翻天覆地的變化， 在一些小型城市以及農村，人們的用水還不能像大型城市那樣方便，他們依靠水塔來進行生活，但是在農業(yè)工作中，卻存在著水資源的巨大浪費，其中的主要原因是農村的供水體系過于簡單，并且在水塔操作方式上過于繁瑣。本次設計，主要目的是對水塔水位超高、低警戒 處理，從而實現(xiàn)自動控制，提高供水效 率。 缺點：屬于開關 控制，無法給出真 實水位，探測電極易腐蝕，安裝不便，如有污物粘附在電極上，會導致水位失控。 (3）液位變送器 +智能控制器方式 優(yōu)點：屬于模擬量控制，可以 做到 水位數(shù)值 的實時顯示 ， 若 設備出現(xiàn)故障可以提前預警。 通過以上對不同液位傳感器性能的 比較和 分 析 ，本 次 設計選擇電極式液位傳感器組成液位自動控制系統(tǒng)。 功能原理 電極式傳感器安裝在容器的上方，電極插入水中（ 上限水位 C、 下限水位 D），使電極 C 對準水位的上限，電極 D 對準水位 的 下限。 水塔示意圖如圖 2： 圖 2 水塔示意圖 B 上限水位 A 下限水位 水塔 電極式傳感器 C D 5 3 單元電路設計 系統(tǒng)電源電路設計 三端集成穩(wěn)壓器 （ 1）三端集成穩(wěn)壓 器的內部集成了一個串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，引入了電壓負反饋穩(wěn)定輸出電壓。 (2)對 穩(wěn)壓器的系列與輸出電壓的品種 比較： 電路中常用的集成穩(wěn)壓器主要有 78XX系列、 79XX系列、可調集成穩(wěn)壓器、精密電壓基準集成穩(wěn)壓器等。可調式穩(wěn)壓器在使用時負載電流不能小于 5mA。 直流穩(wěn)壓電路如圖 3所示： 6 1D21 N 1 2 0 0 C C13 3 0 pFT2TS _ P O W E R _ V I R TU A L12D11 N 4 9 6 7C21 0 0 pF3654 圖 3 直流穩(wěn)壓電路示意圖 液位傳感器電路設計 電極式液位傳感器的基本原理是利用水有 導電性的物理性質，設置長度不等的三根導體作為具有相應功能的電極，利用液位變化的狀態(tài)所形成的信號來完成把 液位變化轉換成相應電信號變化的電極式液位傳感器的功能。具體分析如下： 當水位下降至 下限水位 A 以下時，接頭 G 得電（接頭 E 為低電位）如果此時交流接觸器 KM1 沒有動作即控制線路出問題或者是電動機出現(xiàn)故障（監(jiān)測點出自于熱繼電器 FR） ,那么報警電路就會被接通，從而開始報警； 當水位上升至上限水位 B 以上時，接頭 F 得電如果此時交流接觸器 KM1 沒有復位，那么報警電路也就會被接通，從而開始報警。 熔斷器 FU 短路保護，熱繼電器 FR 過載保護，交流接觸器 KM1， KM2 控制電路。 下限水位探頭 A連接到晶體管 V1(BC547)的基極，其集電極連到 12V電源，發(fā)射極連到繼電器 K1，繼電器 Kl 接入與非門 N1 的第①腳。 N1 第①腳仍為高電平，同時，水塔中的水也給晶體管 V2 提供基極電壓使其導通， N2 第①、②腳輸入端為高電平，第③腳輸出端為低電平， N3 第③腳輸出端為高電平， N1 第③腳最終輸出低電平，使 V3 截止……電動機停止工作。 此設計用到的是交流接觸器： ①主觸點的額定電流 IN， 可根據(jù)下面公式進行選擇 ， IN≥ PNx103/（ KUN） IN—— 接觸器主觸點的額定電流， A； K—— 比例系數(shù)，一般取 1~； PN—— 被控電動機的額定功率， KW； UN—— 被控電動機的額定線電壓， V； ②交流接觸器主觸點的額定電流 應大于或等于 負載電路的額定電流。 ④接觸器輔助觸點的數(shù)量、種類 要 滿足線路需 要。 （ 3）熔斷器的選擇 熔斷器 選擇依據(jù)：在電器設備正常運行時，熔斷器不應熔斷；當出現(xiàn)短路時，立即熔斷；在電流發(fā)生正常變動時，熔斷器不 熔斷；在用電設 備持續(xù)過載時， 延時熔斷。 13 ②熔體與熔斷器額定電流的選擇：熔斷器熔體的額定電流大小與負載大小、負載性質有關。 （ 4） 刀開關的選擇 ① 刀開關結構形式的選擇 ： 應根據(jù)刀開關的作用和裝置的安裝形式來選擇 ，是否帶滅弧裝置，若 需要 分斷負載電流時，應選擇帶滅弧裝置的。 最后 考慮電路出現(xiàn)的短路電流，應選用額定電流更大一級的刀開關。 （ 6）二極管的選擇 ①根據(jù)電源規(guī)格，設計的工作頻率等 條件 ， 最優(yōu)選擇； 高電壓應用， 應 當選用快恢復和超快恢復二極管； 15V 以下電源中的輸出整流二極管應盡可能選蕭特基； ②選擇時，若工作電流較大，則在相同的器件額定參數(shù)下，盡可能選擇正向導通電壓小的二極管； 應盡可能選擇蕭特基二極管；應盡可能選擇反響恢復快或軟恢復的二極管。 若 三極管的負載是感性負載時，如變壓器、線圈 時 BVCEO 數(shù)值的選擇要慎重，感性負載上的感應電壓可能達到電源電壓的 2～ 8 倍。首先要了解繼電器的吸合電流是多少毫安，以此來確定三極管的 ICM。 手動部分：將轉換開關 SA 與 2 閉合 ，同時按下按鈕 SB2，交流接觸器 KM2得電，常開觸點動作電動機開始工作，并且 自鎖；根據(jù)需要情況停止供水按下按鈕 SB1，交流接觸器 KM2 失電，常開觸點斷開，電動機停止工作。如果電動機沒有停止工作，那么報警系統(tǒng)開始報警，提示工作人員水塔故障。 提煉了 SPICE 仿真的復雜內容， 這樣設計人員不用深入的掌握 技術 SPICE 技術 就可以很快地進行捕獲、仿真和分析新的設計，這也使電子學教育 變 簡單 。當水位到達下限水位 A 時，開關 B 閉合，報警指示燈亮，水泵開始抽水，當水位到達上限水位時 B，開關 A 閉合，報警指示燈亮，水泵停止抽水。 FC40 . 1 181。在做畢業(yè)設計之前，總以為做畢業(yè)設計僅僅是對這四年來所學知識的考察，當我真正開始做畢業(yè)設計的時候才發(fā)現(xiàn)自己的想法是多么的可笑。從當初 在網(wǎng)上查閱資料，到現(xiàn)在的設計 ，這中間有很多地方值得回味。 。做畢 業(yè)設計 ， 不能遇到問題就跳過，這樣最終什么都做不好 ，遇到問題及時解 決，這樣自己的思路會更廣闊。 20 參考文獻 [1] 陳紅亮，張峰，田社平 .電路基礎 .北京；高等教育出版社， 20xx. [2] 盧子廣 .自動控制理論 [M].機械工業(yè)出版社 ,20xx,11. [3] 張永瑞，王松林，李小平 .電路分析 .北京：高等教育出版社， 20xx [4] 孫肖子，張啟民，等 .模擬電子電路及技術基礎 .2 版 .西安：西安電子科技大學出版社， 20xx. [5] 來新泉，王松林，李先瑞，等 .專用集成電路設計基礎 .西安：西安電子科技大學出版社， 20xx. [6] 康華光 .電子技術基礎數(shù)字部分 [M].北京 :高等教育出版社 ,20xx. [7] 胡宴如 .模擬電子技術 [M].北京 :高等教育出版社 , [8] 趙利明 .水塔水位自動控制系統(tǒng) [J].重慶電力高等?？茖W校校報 ,20xx(3). [9] 張靖 .檢測技術與系統(tǒng)設計 [M].中國電力出版社 ,20xx. [10] 齊占偉 .電氣控制及維修 [M].機械工業(yè)出版社 ,20xx. [11] 閻石 .電子技術基礎 [M].高等