論文設(shè)計(jì)-鹽度控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)(完整版)
【正文】 值必須保存下來，并在取樣脈沖結(jié)束之后到下1個取樣脈沖到來之前保持不變，以便ADC電路在此期間內(nèi)將該樣點(diǎn)值轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，這就是所謂取樣保持。 1．取樣和取樣定理 我們知道，要確定（表示）1條曲線，理論上應(yīng)當(dāng)用無窮多個點(diǎn)，但有時卻并非如此。10% 。2% H：177。溫度測量電路總體敘述 經(jīng)過以上鹽度電路的設(shè)計(jì)，再來設(shè)計(jì)溫度電路相對來說就很容易的了，溫度電路首先給定一個輸入信號，由不平衡電橋中的溫度傳感器對溫度的感應(yīng)從而輸出一個溫度測量電壓信號，再加以放大，既可送入單片機(jī)進(jìn)行處理。6圖所示，其工作原理為將上一級測量電橋電路送來的微弱電信號加以放大，再送入濾波電路進(jìn)行濾波，使輸出信號為一個平滑的信號，并且不出現(xiàn)紋波和二次及多次諧波，以便電路處于穩(wěn)定工作狀態(tài)。Z4當(dāng)電橋工作時，此時為單臂工作，既電橋均接入電阻傳感器，既Z1=R1+△R1，且初始時，△R1=0，Zi=Ri滿足電橋平衡條件==n 式112當(dāng)鹽度值從0開始變化時，既被測量使電導(dǎo)式傳感器電阻發(fā)生變化，△Ri≠0，電橋輸出電壓，可由Zi=Ri+△Ri代入上式111計(jì)算求得 式113將上式112代入，并考慮△Ri＜＜Ri,且略去△Ri的二階微量,并化簡得 式114 式115e稱為電橋輸出的非線性誤差,因△Ri＜＜Ri,故e＜1,忽略非線性誤差e，并取n=1,化簡得 式116 式117經(jīng)查閱有關(guān)資料四橋臂電阻器選用R1初值為100Ω正常工作溫度為20～80℃，當(dāng)其測量時，線性段工作測量變化電阻值范圍定為（5～10Ω）.R2～R4選用固定電阻器，分別各為100Ω，工作于常溫之下。電橋中R1作為鹽度測量部分，其設(shè)計(jì)原理如下，以R1為兩電極放入鹽水中，根據(jù)鹽水的鹽度濃度的改變不同其兩電極間導(dǎo)電率也不同，從而使電極間的電阻值發(fā)生改變，引起輸出電壓信號的大小變化，再從分壓電阻兩端取出電壓信號達(dá)到測量目的。10V，輸入電阻為109KΩ相對輸入電阻來說為無窮大，輸出電阻為70～100Ω,其輸出信號電壓有效電壓規(guī)定要求為Vom=10mv，輸出頻率規(guī)定要求為?=1596HZ。同時也由于測量時溫度的不同，所以可能導(dǎo)至測量出的鹽度濃度數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確，從而影響鹽度的控制，所以必須在測量系統(tǒng)基礎(chǔ)上增加一個溫度補(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。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)動液晶顯示器進(jìn)行鹽度數(shù)字顯示，同時和門檻值比較后，決定系統(tǒng)的控制動作。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。其中鹽度測量系統(tǒng)由以下電路組成，振蕩器、傳感器測量電路、放大電路、電橋整流電路、功放電路。 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，其電路原理圖如下圖1．4所示。電導(dǎo)（G）既電阻的倒數(shù)，是衡量電解質(zhì)溶液導(dǎo)電能力的物理量，單位為西門子（S）。負(fù)載電壓為UL= U2O=10mv=0．25mv～0．25mv將其分為20個小刻度值，因此電壓信號值每發(fā)生0．00625mv的變化，就表示鹽度值增加一個量級。這里放大不采用差分接法，而用減法電路實(shí)現(xiàn)放大，以便溫度補(bǔ)償電路接入單片機(jī)A/D轉(zhuǎn)換芯片TLC0832的地端連接。 。2% H：177?！? 注意事項(xiàng)由于MF52系列體積較小、焊點(diǎn)小、引線兩端不能承受過大拉力。問題是：對于頻率為f的信號，應(yīng)當(dāng)取多少個點(diǎn)，或者更準(zhǔn)確地說應(yīng)當(dāng)用多高的頻率進(jìn)行取樣？取樣定理將回答這個問題： 只要取樣頻率fS大于等于模擬信號中的最高頻率fmax的2倍，利用理想濾波器即可無失真地將取樣信號恢復(fù)為原來的模擬信號。 轉(zhuǎn)換之后的數(shù)字可以用10進(jìn)制表示（如上述的“10”），也可以用2進(jìn)制數(shù)表示（如“1010”），或用BCD碼表示（如“0001 0000”）等，這就是所謂編碼。它是A/D轉(zhuǎn)換啟動時刻起到輸出端輸出穩(wěn)定的數(shù)字信號止所經(jīng)歷的時間。%177。由本設(shè)計(jì)中有兩個數(shù)值，所以可以用二元代數(shù)插值方法確定兩值之間關(guān)系，二元函數(shù)的代數(shù)插值方法設(shè)函數(shù)Z=f(x,y)是定義在矩形域D={a≤x≤b,c≤y≤d}上的實(shí)值函數(shù)，在定義域內(nèi)，由試驗(yàn)得到一組數(shù)據(jù)（Xi,Yj,Zr）,為了求出些區(qū)域內(nèi)任意（Xi,Yj）所對應(yīng)
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