利用壓力傳感器實現(xiàn)液位控制系統(tǒng)的設計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-23 06:17 本頁面
【文章內容簡介】 壓強的傳感器。壓力傳感器工作時將壓力轉換為電信號輸出。隨著微電子工業(yè)的迅速發(fā)展，單片機控制的智能型控制系統(tǒng)作為壓力傳感器的一種被廣泛應用于電子產品中，為了使自己對單片機控制的智能型控制系統(tǒng)有較深的了解。經過綜合分析選擇了由單片機控制的智能型液位控制系統(tǒng)作為研究項目，通過訓練充分激發(fā)自己分析問題、解決問題和綜合應用所學知識的潛能。并且，液位控制在高層小區(qū)水塔水位控制，污水處理設備和有毒，腐蝕性液體液位控制中也被廣泛應用。（二）發(fā)展趨勢由于該技術是平面工藝與立體加工相結合,又便于集成化,所以可用來制成血壓計、風速計、水速計、壓力表、電子稱以及自動報警裝置等。壓力傳感器已成為各類傳感器中技術最成熟、性能最穩(wěn)定、性價比最高的一類傳感器。國外液位控制系統(tǒng)的發(fā)展已相當成熟，我們國內也在朝著這方面努力，而且好多企業(yè)與國際接軌，有了不菲的成績。比如單片機控制的智能型液位控制系統(tǒng)的運用等等?？偟膩碚f，發(fā)展方向有：(1)高速化，高效化，低能耗。提高液位控制系統(tǒng)的工作效率，降低生產成本。(2)機電液一體化。充分合理利用機械和電子方面的先進技術促進整個控制系統(tǒng)的完善。(3)自動化、智能化。微電子技術的高速發(fā)展為液位控制系統(tǒng)的自動化和智能化提供了充分的條件。智能化不僅僅體現(xiàn)的在液位控制，應能夠實現(xiàn)對系統(tǒng)的自動診斷和調整，具有與液面不接觸的特點。二、液位控制系統(tǒng)分析隨著微電子工業(yè)的迅速發(fā)展，單片機控制的智能型控制系統(tǒng)廣泛應用于電子產品中，為了使我們對單片機控制的智能型控制系統(tǒng)有較深的了解。利用單片機為控制核心，設計一個對供水箱水位進行監(jiān)控的系統(tǒng)。根據(jù)監(jiān)控對象的特征，要求實時檢測水箱的液位高度，并與開始預設定值做比較，由單片機控制固態(tài)繼電器的開斷進行液位的調整，最終達到液位的預設定值。檢測值若高于上限設定值時，要求報警，斷開繼電器，控制水泵停止上水；檢測值若低于下限設定值，要求報警，開啟繼電器，控制水泵開始上水?，F(xiàn)場實時顯示測量值，從而實現(xiàn)對水箱液位的監(jiān)控。（一）液位控制系統(tǒng)的工作原理基于單片機實現(xiàn)的液位控制系統(tǒng)是以AT89C51芯片為核心，由鍵盤、數(shù)碼顯示、AD轉換、傳感器，電源和控制部分等組成。工作過程如下：水箱(水塔)液位發(fā)生變化時，引起連接在水箱(水塔)底部的軟管管內的空氣氣壓變化，氣壓傳感器在接收到軟管內的空氣氣壓信號后，即把變化量轉化成電壓信號；該信號經過運算放大電路放大后變成幅度為0～5V標準信號，送入AD轉換器，AD轉換器把模擬信號變成數(shù)字信號量，由單片機進行實時數(shù)據(jù)采集，并進行處理，根據(jù)設定要求控制輸出，同時數(shù)碼管顯示液位高度。通過鍵盤設置液位高、低和限定值以及強制報警值。該系統(tǒng)控制系統(tǒng)特點是直觀地顯示水位高度，可任意控制水位高度。圖1 控制器原理框圖 ?。ǘ┮何豢刂频膶崿F(xiàn)方式對于液位進行控制的方式有很多，而應用較多的主要有2種，一種是簡單的機械式控制裝置控制，一種是復雜的控制系統(tǒng)控制方式。兩種方式的實現(xiàn)如下： 簡單的機械式控制方式其常用形式有浮標式、電極式等，這種控制形式的優(yōu)點是結構簡單，成本低廉。存在問題是精度不高，不能進行數(shù)值顯示，另外很容易引起誤動作，且只能單獨控制，與計算機進行通信較難實現(xiàn)。 復雜控制系統(tǒng)控制方式這種控制方式是通過安裝在水泵出口管道上的壓力傳感器，把出口壓力變成標準工業(yè)電信號的模擬信號，經過前置放大、多路切換、AD變換成數(shù)字信號傳送到單片機，經單片機運算和給定參量的比較，進行PID運算，得出調節(jié)參量；經由DA變換給調壓變頻調速裝置輸入給定端，控制其輸出電壓變化，來調節(jié)電機轉速，以達到控制水箱液位的目的。 針對上述2種控制方式，以及設計需達到的性能要求，這里選擇第二種控制方式，同時考慮到成本需要把PID控制去掉。最終形成的方案是，利用單片機為控制核心，設計一個對供水箱水位進行監(jiān)控的系統(tǒng)。根據(jù)監(jiān)控對象的特征，要求實時檢測水箱的液位高度，并與開始預設定值
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