電容式導電液體液位傳感器課程設計說明書畢業(yè)論文-預覽頁
【正文】 、量程和精度適用于各自不同的場合，大多結構較為復雜，制造成本偏高；市面上也有現成的液位計，有投入式、浮球式、彈簧式等，多數成品價格驚人。此課程設計的目的是為了熟練掌握電容傳感器的基本知識和各種測量電路的原理運用；基本掌握測量液位方法的基本思路和方法；能夠利用所學的基本知識和技能，解決簡單的傳感器測量問題；培養(yǎng)綜合利用傳感器進行測量設計的能力。目前國內外工業(yè)生產中普遍采用間接的液位測量方法，如浮子式、液壓式、電容法、超聲波法、磁致伸縮式、光纖等。傳 感 器 課 程 設 計 說 明 書電容式導電液體液位傳感器摘要 在工業(yè)自動化生產過程中，為了實現安全快速有效優(yōu)質的生產，經常需要對液位進行測量，繼而進行自動調節(jié)、智能控制使生產結果更趨完善。然而隨著工業(yè)自動化規(guī)模的不斷擴大，因其方法原始、就地指示、精度低等逐漸被間接測量方法取代。本電容式液位測量設計方式是用等徑的長直圓筒容器，液位的高低正比于導電液體與測桿中導電金屬銅之間電容的大小，通過測量電路的轉換，就可以很方便地測量出液面的位置。用于測量這些參數的傳感器稱液位傳感器液位檢測在許多控制領域已較為普遍，各種類型的液位檢測傳感器較多，按原理分有浮子式、壓力式、超聲波式、吹氣式等。使用電容式傳感器進行液位測量，具有以下優(yōu)點：低成本（即對于傳感器有比較成熟的技術） 、低功耗、高線性度、對應用場合的幾何形狀有較高的適應性。當前國外的電容式液位測量儀表的普遍特點是測量精度高、自動化程度高，具有 4～20mA 電流輸出，采用 HART 協議、Honeywell 協議等智能通訊協議，實現了從主控室到現場儀表的組態(tài)和維護。相對其他方法液位而言，綜合指標最好，但它也存在一些不足，從而影響了它的適用范圍和測量精度。液位測量技術廣泛應用于工業(yè)、食品等行業(yè)，實時檢測液位（如油位的檢測）的變化情況，對確保工業(yè)生產的正常進行和防止事故的發(fā)生有著重要的作用。液位傳感器的縱向發(fā)展主要表現為四個方面，即：①科學技術的全面發(fā)展；②科學技術的交叉發(fā)展；③邊沿科學技術；④高精度方向發(fā)展。當液位改變時，內外電極間的覆蓋面積隨之變化，因而引起電容值的變化。高精度運算放大器滿足以下三個條件：；8；；差動放大器的電路圖如圖 3 所示：圖 3差動放大器實現的功能是將信號放大。OP07 同時具有輸入偏置電流低（OP07A 為177。3V 至177。理想低通濾波器器能夠讓零頻（即直流）到截止頻率 fc 之間的所有信號毫無損失的通過，而高于截止頻率 fc 的所有信號毫無遺留的喪失殆盡，低通濾波器簡稱 LPF。 圖 8如圖 8 示，即為 HA17741 管腳圖；它的主要指標為：輸入失調電壓 10mV，開環(huán)輸入電阻 1M 歐，開環(huán)增益88~100db，單位增益帶寬 1Mhz，輸出開環(huán)阻抗 60 歐，輸出電壓轉換速度 。其中 DM74LS20N 的作用是產生方波，其輸出波形用示波器觀察時，其圖形為：其中 CA3140E 的作用是把 DM74LS20N 產生方波的方波作為輸入，然后轉化為正弦波，其輸出波形用示波器觀察時，其圖形為：13 CA3140E[1]、 圖 10 可知，電容變換器運用到的運算放大器是 CA3140E，CA3140 高輸入阻抗運算放大器,是美國無線電公司研制開發(fā)的一種 BiMOS 高電壓的運算放大器在一片集成芯片上，該 CA3140A 和 CA3140 BiMOS 運算放大器功能保護 MOSFET 的柵極（PMOS上）中的晶體管輸入電路提供非常高的輸入阻抗，極低輸入電流和高速性能。 二次實驗根據表 1 所得結論，對 613cm 范圍的數據進行測量，所得數據如表 2 所示：高度 /cm 6 7 8 9 第一次 3 /V 第二次 平均值 /cm 誤差（平均值與擬合直線值之差） 高度 /cm 10 11 12 13電壓 第一次 18/V 第二次 6 平均值 /cm 誤差（平均值與擬合直線值之差） 表 2對表 2 所得數據，進行處理得到數據如圖 16 所示，再進行一階曲線擬合得到圖 16 中的直線所示。通過實驗驗證，以下因素在液位測19量中起關鍵性作用：①電容極板結構對測量的影響敏感元件電容極板直接感受被測量，電容的準確性對測量至關重要。所以應根據實際情況，選擇合適的電容極板尺寸。所以應根據實際情況，選擇合適的閾值。同時也使我們知道，要學好這門課程，僅學習書本上的知識是不夠的，還要有較強的實踐能力。②如將系統(tǒng)做成樣機或成品，還需要進一步研究系統(tǒng)的可靠性和影響精度的各因數的相關性等。在這段時間里，我從他身上不僅學到了許多的專業(yè)知識，更感受到了他在工作中的兢兢業(yè)業(yè)，生活中的平易近人。感謝我們小組成員的團結合作，他們在我的課程設計過程中經常給我提出許多關鍵性的問題，使我受益匪淺。（2）要求用電容傳感器來完成液位測量
環(huán)評公示相關推薦
鄂ICP備17016276號-1