傳感器與檢測技術課程設計-液位測量控制系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-06-27 03:48 本頁面
【文章內容簡介】 與同軸絕緣導線構成的金屬圓柱形電容器之間存在電容C。=2πε。L/ln(R1/R0)————（1）式（1） 式中，C。為電容量（單位為F ）， ε。為容器內氣體的等效介電常數，單位為F/ m， L 為液位最大高度， R1 為不銹鋼管半徑，R0 為絕緣導線半徑，單位為m。當可測量液位為H 時，不銹鋼管與同軸絕緣電線之間存在電容CH CH=2πε。（L—H）/ln(R1/R0)+2πεH/ln(R1/R0)=2πε。L/ln(R1/R0)+2π（ε—ε。）H/ln(R1/R0)————（2）式式中，ε為容器內氣體的等效介電常數，單位為F/ m。因此，當傳感器內液位由零增加到H時，其電容的變化量ΔC 可由式(1) 和式(2) 得 ?C=CH—C。=2π（ε—ε。）H/ln(R1/R0)———— （3）式 由上式可知, 參數ε。 ，ε，R1 ，R0 都是定值。所以電容的變化量ΔC 與液位變化量H呈近似線性關系。因為參數ε。，ε， R1 ，R0 ，L 都是定值，由式(2)變形可得：CH = a。+ b。H ( a。和b。為常數)———— (4) 式 可見，傳感器的電容量值CH的大小與電容器浸入液體的深度H 成線性關系。由此，只要測出電容值便能計算出水位。 圖3—3 液位高度與電容變化曲線 第四章 電信號放大電路設計 電容測量電路設計圖4—1 運算放大器測量電路原理圖如圖所示，本設計采用運算法測量電路來轉化，該電路由傳感器Cx、固定的標準電容C。和運算放大器A組成。 放大電路 由于傳感器得出的電壓一般在0~30mv之間，不易測量，所以要通過放大電路進行放大，本設計采用最基本的比例運算反放大電路。 圖4—2 比例放大電路要將30mv電壓放大成5v，根據公式U=—（R1/R2）U。，所以選擇 R1=500K，R2=3K，R4=R1//R2，后邊的是一個反相器，把第一個運放得到的電壓反相成正的，其中R3=R5=1K，R6=R3//R5。第五章 A/D轉換電路及單片機接口 A/D轉換器設計本設計采用的是A/D轉換器ADC0809。ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A／D轉換器，由于輸出級有8位三態(tài)輸出鎖存器，因而0809的數據輸出端可以直接與單片機的數據總
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