【正文】 mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB() 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論文）審 查 意 見(jiàn) 書 指導(dǎo)教師對(duì)學(xué)生 張振龍 所完成的題目為 《 汽車油量檢測(cè)報(bào)警器 》 的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 進(jìn)行情況、完成質(zhì)量的審查意見(jiàn)： Opinos adugethry39。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB()電路圖可讀性好，從器件選擇到設(shè)計(jì)整體都考慮器件的常見(jiàn)度與成本。 結(jié)束語(yǔ) 本畢業(yè)論文是要設(shè)計(jì)一個(gè)汽車油量監(jiān)測(cè)報(bào)警器，能夠采集汽車油量信號(hào)，并在油量不足時(shí)發(fā)出聲、光兩路報(bào)警信號(hào)，提醒駕駛員注意。 555 內(nèi)部表現(xiàn)為穩(wěn)態(tài)，蜂鳴器不發(fā)聲。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB()態(tài)將由 2 腳低電平觸發(fā)端和 6 腳高電平觸發(fā)端電壓的大小來(lái)決 定，因此，在正常工作時(shí)，應(yīng)將 4 腳接高電平。一般雙極性型產(chǎn)品型號(hào)的最后三位數(shù)都是 555， CMOS 型產(chǎn)品型號(hào)的最后四位數(shù)都是 能和外部引線排列完全相同。 圖 19 當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值為 7000Ω時(shí)的直流穩(wěn)壓電路波形仿真圖 555定時(shí)器的工作原理 常用的 555 定時(shí)器 有雙極型和 CM0S 兩種類型，其型號(hào)分別有 NE555（或5G555）和 C7555 等多種，它們的結(jié) 構(gòu)及工作原理基本相同。 Opinos adugethry39。由此設(shè)計(jì)出濾波電路。 U2＞ 0 時(shí)， D1,D3導(dǎo)通， D2,D4截至。 （ 2）整流電路：利用單向?qū)щ娫?，?50Hz 的正弦交流電變換成脈動(dòng)的直流電 （ 3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。2/3VDD 時(shí)，輸入又成為 R=1， S=1，這時(shí)負(fù)脈沖已經(jīng)消散，輸出又翻轉(zhuǎn)成 Vo=0，暫穩(wěn)態(tài)結(jié)束。由于它工作可 靠、運(yùn)用方便、價(jià)錢低廉，當(dāng)前被廣泛用于各種電子產(chǎn)品中， 555 集成電路內(nèi)部有幾十個(gè)元器件，有分壓 器、比較器、基本 RS 觸發(fā)器、放電管以及緩沖器等，電路比較龐雜，是模擬電路和數(shù)字電路的混合體， 如 圖 5 所示 圖 5 555 集成電路的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 555 集成電路是 8 腳封裝，雙列直插型，如圖 5 所示，按輸入輸出的排列可看成如圖 2(B)所示。 電 路的設(shè)計(jì) 方 案確定 以 后 ,在 具體的電 路 設(shè)計(jì)過(guò)程 中 ,要注意 以 下幾個(gè) 方 面： (1) 注 意關(guān) 鍵 元 器 件的 選 取 , 比如 對(duì) 圖 2 所 示 電 路 ,要注意 使 運(yùn)放 A1 ,A2 的特 性 盡 可能一 致 。 (3) 表 格中的 表示 以 L M741為 核 心組成 的 儀表放 大 器電路 。最 大 增益是指在 給 定測(cè)試條 件 下 ,使 輸出不失 真 時(shí)可以實(shí) 現(xiàn) 的電 路 最 大 增 益 值 。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB()對(duì)共模輸入信號(hào)只起跟隨作用 ,使得送到后級(jí)的差模信號(hào)與共模信號(hào)的幅值之比 (即共模抑制比 CM R R) 得到提高。V2~V7 均選用 S8050 或 C8O5O型硅 NPN 晶體管。 Opinos adugethry39。 電源電路由二極管 VD三端集成穩(wěn)壓器 IC1 和濾波電容器 C1~C3 組成。 另外，隨著汽車市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，價(jià)格已成為傳感器研發(fā)不能回避的問(wèn)題。 誤差分類 (1). 系統(tǒng)誤差：指測(cè)量器件或方法引起的有規(guī)律的誤差，體現(xiàn)為與真值之間的偏差。 檢測(cè)的分類 1 被測(cè)量值的物理屬性： 電量、非電量。傳感器的電容變化量 ?C 為 （ 914） 可見(jiàn)．當(dāng)電極給定后，參數(shù) ε、 D 和 d 均為定值，故傳感器的電容變化量只是液位 H的單值函數(shù)，亦即測(cè)取傳感器的電容量就可確定被測(cè)液位。適合的測(cè)量對(duì)象包括：電導(dǎo)率＜ 109S／ m 的液體 (如輕油類 )、部分有機(jī)溶劑和液態(tài)氣體。 D，而且 ε＞ ε’0，因而上式中第二項(xiàng)的數(shù)值要比第一項(xiàng)小得多，可以忽賂。 一、測(cè)量導(dǎo)電液體的電容式液位傳感器 測(cè)量導(dǎo)電液體的電容式液位計(jì)主要利用傳感器 Opinos adugethry39。 Opinos adugethry39。 原理： 浸在液體中的浮筒受到向下的重力，向上的浮力和扭力管彈力的復(fù)合作用。 系統(tǒng)特點(diǎn) 反應(yīng) 時(shí)間極短， 檢測(cè)電路 檢測(cè)到報(bào)警信號(hào)后 立刻 將報(bào)警信息 反應(yīng)在人機(jī)界面上 油量采集 放大電路 閾值控制 電壓比較器 單穩(wěn)態(tài)電路 聲音報(bào)警電路 驅(qū)動(dòng)電路 光報(bào)警電路 Opinos adugethry39。 （ 2）系統(tǒng)應(yīng)具備一定的擴(kuò)充能力，以適應(yīng)日 后使用功能的變化。 本設(shè)計(jì)實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用壽命長(zhǎng)，顯示的油量數(shù)據(jù)精確；具有低油量報(bào)警，提醒駕駛員適時(shí)加油的功能。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB() 2 什么是油量檢測(cè)報(bào)警器 汽車油量檢測(cè)報(bào)警器 設(shè)計(jì) 本課題設(shè)計(jì)了一款簡(jiǎn)易功能的監(jiān)控電路，該電路能對(duì)汽車油量進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)汽車油箱內(nèi)油量過(guò)低時(shí)發(fā)出警報(bào)進(jìn)行提醒，以防止在行駛時(shí)油量耗盡，而帶來(lái)的不便。為實(shí)現(xiàn)油量的監(jiān)測(cè)，本設(shè)計(jì)將油箱內(nèi)油量變化轉(zhuǎn)換為電阻阻值的變化，首先通過(guò)電橋電路來(lái)轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)實(shí)現(xiàn)油量采集，再通過(guò)比較器設(shè)置的比較電壓進(jìn)行比較，判別是否低油量，再確定報(bào)不報(bào)警。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB() 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 論文題目： 汽車油量檢測(cè)報(bào)警器 所屬系部： 自動(dòng)化工程系 指導(dǎo)老師：張玉蓮 職稱：教授 學(xué)生姓名 張振龍 班級(jí)、學(xué)號(hào) : 09603424 專 業(yè)： 電氣自動(dòng)化 西安航空職業(yè)技術(shù)學(xué)院制 2020 年 12 月 7 日 Opinos adugethry39。 Opinos adugethry39。報(bào)警時(shí)能在視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上進(jìn)行提醒，以更加直觀有效的進(jìn)行警示。 本 畢業(yè)論文 從設(shè)計(jì) 要求出發(fā)，經(jīng)過(guò)多個(gè)方案的分析比較，選擇了合適的設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)并制作完成了由油量采集、放 大電路、閾值控制、電壓比較、單穩(wěn)態(tài)電路、驅(qū)動(dòng)電路組成的汽車油量監(jiān)測(cè)報(bào)警器。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo) 本例介紹的汽車油量監(jiān)測(cè)報(bào)警器，通過(guò)發(fā)光二極管的點(diǎn)亮數(shù)量來(lái)顯示機(jī)動(dòng)車油箱內(nèi)的油量的多少，當(dāng)油位降至低油位時(shí)，它能及時(shí)發(fā)出聲、光報(bào)警信號(hào)，提醒駕駛員油箱內(nèi)油量己不多，應(yīng)及時(shí)加油。主要 包括 放大電路，電壓比較電路， 555 單穩(wěn)態(tài)電路以及兩路聲光報(bào)警電路幾部分。 方案一： 浮筒液位計(jì)也稱為沉浸式浮筒液位計(jì)，是根據(jù)阿基米德定律進(jìn)行液位測(cè)量的儀表，可用來(lái)測(cè)量液位、界位和密度。 在結(jié)構(gòu)上浮筒液位計(jì)分為側(cè)裝和頂裝式，側(cè)裝式需要一個(gè)外筒，將液位引到設(shè)備外側(cè)進(jìn)行測(cè)量，可大大減少液面波動(dòng)和介質(zhì)流動(dòng)帶來(lái)的干擾；而頂裝式直接從罐頂將浮筒投入，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 方案二： 基于電容法測(cè)量液位的儀表一般稱為電容式液位計(jì)，它主要由掖位傳感器 (液位 電容變送器 )和測(cè)量、顯示部分組成。 當(dāng)可測(cè)量液體位 H=0，即容器內(nèi)的實(shí)際液位低于 h(非測(cè)量區(qū) )時(shí)．傳感器與容器之間存在分布電容、這時(shí)的電容量 C0 為 （ 98） 式中， ε’0 為聚四氟乙烯套管和容器內(nèi)氣體的等效介電常數(shù)； L 為液位測(cè)量范圍 (可變電容器兩電極的最大覆蓋長(zhǎng)度 )； D0 為容器內(nèi)徑； d 為個(gè)銹鋼棒直徑。另外，還應(yīng)該再次指出，這種液位傳感器的底部約有 10mm 的非測(cè)量區(qū)(圖 96 中的 h)。D和 d分別為外電極的內(nèi)徑和內(nèi)電極的外徑。 傳感器的原理 傳感器 ：能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。 常規(guī)控制規(guī)律：位式調(diào)節(jié)、 PID 調(diào)節(jié)。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB() 油位傳感器的發(fā)展方向 在油品情況復(fù)雜的中國(guó)市場(chǎng)，應(yīng)用最為廣泛的浮筒式油位傳感器也顯示出了其局限性，在售后失效中， 80%以上是由于觸電腐蝕而引起的電阻輸出不正確或不穩(wěn)定。 圖 2 汽車油量檢測(cè)報(bào)警電路 油位監(jiān)測(cè)電路由二極管 VD輔助電位器 RP1 和汽車油箱內(nèi)浮筒式電位器 RP2 組成。 VL2~VL7均熄滅，使 V1 導(dǎo)通， IC2 的 4腳由低電平變?yōu)楦唠娖?，?IC2 和外圍元器件組成的多諧振蕩器振蕩 (工作頻率為 lOHz 左右 )工作， IC2 的 3 腳間斷輸出高電平，使發(fā)光二極管 VL1 閃亮，揚(yáng)聲器 BL 發(fā)出 嘟、嘟 的報(bào)警聲。 VD VD2 均選用 IN4001 或 IN4007 型硅整流二極管， VD3 選用 IN4148型硅開(kāi)關(guān)二極管。它主要 由兩級(jí)差分放大器電路構(gòu)成。性能測(cè)試主要是從信號(hào)源 V s 的最大輸入和 V s 最小輸入、電路的最大增益及共模抑制比幾 方面進(jìn) 行仿真和實(shí)際電路性能測(cè)試。 G=4100 。 在實(shí)際電 路 設(shè)計(jì)過(guò) 程 中 ,仿 真 與實(shí)際 測(cè) 試 各有 所 長(zhǎng) 。mlcAv,fPb20*jZTxMI:EYB() 555單穩(wěn)態(tài)電路設(shè)計(jì) 555 時(shí)基電路的特性 555 集成電路開(kāi)始是作定時(shí)器運(yùn)用 的，所以叫做 555 定時(shí)器或 555 時(shí)基電路。 暫穩(wěn)態(tài)：輸 入負(fù)脈沖后，輸入 S=0，輸出立即翻轉(zhuǎn)成 Vo=1， DIS 端開(kāi)路，電源通過(guò) RT 向 CT 充電， 暫穩(wěn)態(tài)開(kāi)始。它的供 電電源大都是交流電源，當(dāng)交流供電電源的電壓或負(fù)載電阻變化時(shí)，穩(wěn)壓器的直流輸出電壓都會(huì)保持穩(wěn)定 。 如圖 8 是一個(gè) 10TO1 的變壓器，他的作用是使變壓后的電壓為原來(lái)的1/10。 濾波是信號(hào)處理非常。 主要依據(jù) 質(zhì)量指標(biāo)選擇電路方案，電路應(yīng)當(dāng)盡量簡(jiǎn)單而又滿足指標(biāo)要求。 圖 18 直流穩(wěn)壓電路輸出端仿真波形圖 調(diào)試與測(cè)試 根據(jù)設(shè)計(jì)出的總電路圖和仿真，逐漸確定所用的各電阻、電 容的參數(shù)，如圖 19中所示。它在波形的產(chǎn)生與變換、測(cè)量與控制、定時(shí)電路、家用電器、電子玩具、電子樂(lè)器等方面有廣泛的應(yīng)用。 1 腳是接地端 GND， 2 腳是低電平觸發(fā)端（也稱觸發(fā)端）， 3 腳是輸出端OUT， 4 腳是復(fù)位端 ft， 5 腳是電 壓控制端， 6 腳是高電平觸發(fā)端（也稱閾值端），7 腳是放電端， 8 腳是 電源 端 VCC。如果在電壓控制端（ 5 腳）施加一個(gè)外加 電壓（其值在 0～ Vcc 之間），比較器的參