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柴油機(jī)噴油泵的專(zhuān)用夾具設(shè)計(jì)-機(jī)械注塑模具畢業(yè)設(shè)計(jì)論文-資料下載頁(yè)

2024-11-04 04:59本頁(yè)面

【導(dǎo)讀】發(fā)展,我逐漸認(rèn)識(shí)到它們?cè)絹?lái)越多的起著重要的作用。目前,又隨著單片。控制、驅(qū)動(dòng)和保護(hù)等集為一體,為控制一體化開(kāi)辟了廣闊的道路。求越來(lái)越高的今天,一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制的熨燙器將受到人們的青睞。善的結(jié)合在一起。接著講解各個(gè)控制單元,本系統(tǒng)的控制線路采用以各種。芯片為核心實(shí)現(xiàn)外圍擴(kuò)展電路。設(shè)備的可靠性和實(shí)時(shí)性,可操作性和可維。性較大,只要在程序上稍加改變就可以達(dá)到改善控制溫度的目的。識(shí)的能力是一次很好的鍛煉。由于作者水平有限,望指導(dǎo)老師,專(zhuān)家同仁多加批評(píng)指正。一個(gè)單片機(jī)溫度檢測(cè)與控制系統(tǒng)。而實(shí)現(xiàn)對(duì)各種工序自動(dòng)轉(zhuǎn)換和控制。設(shè)計(jì)中單片機(jī)選用Intel公司生產(chǎn)的MCS-51系列的8051單片機(jī)。單片機(jī)8051是通過(guò)溫度信號(hào)輸入通道電路對(duì)熨。功耗低,且可以完成較多LED功能。以代表不同的運(yùn)行狀態(tài)。名簡(jiǎn)稱(chēng),在國(guó)內(nèi)也常簡(jiǎn)稱(chēng)為“單片機(jī)”。包括指令寄存器、指令譯碼器、定時(shí)控制與條件轉(zhuǎn)移電路等組成。

  

【正文】 或列線,使列線電平為低時(shí),不能使所有列線電平同時(shí)變低,而應(yīng)使列線逐一變低,保證在某一時(shí)刻只有一個(gè)列線為低電平,同時(shí)監(jiān)視所有的行線的狀態(tài),最后根據(jù)所加列線的位置和有變化行線的位置,確定閉合鍵的位置。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 30 鍵盤(pán)電路 鍵盤(pán)輸入電路通常選接口芯片 8155 或 8255,選并行接口芯片 8255與單片機(jī) 8031 通過(guò) P0 口 ?譯碼器 74LS138?鎖存器 74LS373 及一些上拉電阻相連接,構(gòu)成一個(gè) 3 4 的鍵盤(pán)電路,其中十個(gè)數(shù)字鍵( 0~9)用來(lái)調(diào)整溫度。另外兩個(gè)鍵,其中 10 號(hào)鍵作為“取消”鍵,用來(lái)取消按錯(cuò)鍵操 作,11 號(hào)鍵可以作為“修改完成確認(rèn)”鍵,確認(rèn)溫度修改完成,通知 CPU 關(guān)中斷,恢復(fù)中斷現(xiàn)場(chǎng),轉(zhuǎn)而執(zhí)行動(dòng)態(tài)掃描輸出。鍵盤(pán)設(shè)置如圖 23所示。鍵號(hào)的入棧及處理采用外部中段方式,因而需要在 INT0 或 INT1 中斷輸入端設(shè)置一個(gè)按鍵。同時(shí),鍵號(hào)的傳送即段碼單元的內(nèi)容修改采用計(jì)數(shù)方式實(shí)現(xiàn),計(jì)數(shù)器每記一次數(shù),鍵號(hào)就存入不同的油價(jià)存儲(chǔ)單元,實(shí)現(xiàn)對(duì)油價(jià)的隨機(jī)修改。因此,可在 T0 或 T1 定時(shí)計(jì)數(shù)輸入端設(shè)置一個(gè)按鍵。如圖24 所示。 在鍵盤(pán)電路中, 8255 的 CS 與 4— 16 譯碼的 Y15 相連, PB 口為輸出口,控制顯示器字形; PA 口為輸出 口,控制鍵掃描作為鍵掃描口,同時(shí)又作為 4位顯示器的位掃描輸出口; 8255 的 C口作為輸入口, PC0— PC2 讀入鍵盤(pán)數(shù),成為鍵輸入口。 圖23 鍵盤(pán)設(shè)置外觀圖 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 31 第五章:溫度檢測(cè)電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的硬件電路由溫度檢測(cè) 信號(hào)放大器 A/D轉(zhuǎn)換和單片機(jī)等電路組成。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)如圖 51所示 5. 1 傳感器簡(jiǎn)介與作用 傳感器( transducer 或 sensor)是將各種非電量(包括物理量、化學(xué)量、生物量等)按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成處理和傳輸?shù)牧硪环N物理量(一般為電量)的裝置。傳感器技術(shù)是利用 各種功能材料實(shí)現(xiàn)信息檢測(cè)的一門(mén)應(yīng)用技術(shù)。它是檢測(cè)(傳感)原理、材料科學(xué)、工藝加工等三個(gè)要素的最佳結(jié)合。 在工業(yè)生產(chǎn)中,電流、電壓、溫度、壓力、流量、流速和開(kāi)關(guān)量都是常用的主要被空參數(shù)。例如在冶金工業(yè)、化工工業(yè)、電力工程、機(jī)械制造和食品加工的許多領(lǐng)域中,人們都要對(duì)個(gè)類(lèi)加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐和鍋爐中的溫度進(jìn)行檢測(cè)和控制。采用單片機(jī)對(duì)它們進(jìn)行控制不僅具有控制方便、簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn),而且可以大幅度提高被空溫度的技術(shù)指標(biāo),從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。因此,單片機(jī)對(duì)溫度的測(cè)量和控制問(wèn)題是一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中的經(jīng)常 會(huì)遇到的問(wèn)題。 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 32 測(cè)溫儀器一般有信號(hào)檢出器件和信號(hào)處理兩部分組成。信號(hào)檢出器件的任務(wù)是檢測(cè)出測(cè)量環(huán)境下的被測(cè)信號(hào)。例如在測(cè)量面包烤箱(測(cè)量環(huán)境)的溫度(被測(cè)信號(hào))時(shí),將熱敏元件(信號(hào)檢出器件)插入烤箱,熱敏電阻的阻值變隨溫度的變化而變化。這種能感應(yīng)被測(cè)量的變化并將其轉(zhuǎn)化為其他物理量的變化的器件,是狹義的傳感器( sensor)。葉就是說(shuō)信號(hào)檢出器件就是傳感器。 對(duì)于各種各樣的被測(cè)量,有各種各樣的傳感器與之相對(duì)應(yīng),去輸出信號(hào)的形式因傳感器而異。但檢測(cè)儀器所輸出的信號(hào)形式一般為直流電流、直流電壓和數(shù)字信號(hào)等標(biāo)準(zhǔn)形式 ,信號(hào)處理部分的作用就是將各種各樣的傳感器的不同輸出信號(hào)形式換成所希望的信號(hào)形式。檢測(cè)儀器的輸出或送至控制器用以調(diào)節(jié)控制,或送至計(jì)算機(jī)做進(jìn)一步的信息處理。所以從廣義的角度來(lái)說(shuō),信號(hào)檢出器和信號(hào)處理器部分總稱(chēng)為傳感器。 實(shí)際上,被測(cè)對(duì)象涉及各個(gè)領(lǐng)域。最初的測(cè)量對(duì)象是長(zhǎng)度、體積、質(zhì)量和時(shí)間。 18 世紀(jì)以來(lái)科學(xué)技術(shù)取得飛速的發(fā)展,被測(cè)對(duì)象范圍迅速擴(kuò)大,力學(xué)領(lǐng)域有速度、加速度、力、功和能量等,電磁領(lǐng)域中有電流、電壓、電阻、電容、磁場(chǎng)等,化學(xué)領(lǐng)域中有濃度、成分、 PH 值等,工業(yè)領(lǐng)域中除上述之外,還有流量、壓力、溫度、黏度 等被測(cè)量。 現(xiàn)在被測(cè)量的范圍范圍更為廣泛,不僅有人體心電、腦波等體表電位的測(cè)量,甚至生物體的斷面測(cè)量都以司空見(jiàn)慣。在工業(yè)中還有光澤、觸覺(jué)等品質(zhì)測(cè)量。無(wú)論是搭載在衛(wèi)星上的監(jiān)視地球的紅外傳感器機(jī)器人視覺(jué)還是觸覺(jué)傳感器等,對(duì)從傳感器來(lái)到的信息進(jìn)行處理是非常重要的。 在非電量測(cè)量技術(shù)中,首先遇到的是將各種非電量變換成電量,我們稱(chēng)能完成這種變換功能的裝置為傳感器。傳感器是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。如果沒(méi)有傳感器對(duì)原始參數(shù)進(jìn)行精確可靠的測(cè)量,那么無(wú)論是信號(hào)轉(zhuǎn)換還是信號(hào)處理,或者最佳數(shù)據(jù)的顯示與控制都是不可 能實(shí)現(xiàn)的。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和自動(dòng)化水平的提高,對(duì)非電量測(cè)量的精度、靈敏度及河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 33 反應(yīng)速度、尤其對(duì)被測(cè)量動(dòng)態(tài)變化過(guò)程的測(cè)量和遠(yuǎn)距離的檢測(cè)都提出了更高的要求,原有的對(duì)非電量的測(cè)量方法已無(wú)法適應(yīng)這一需要。這就要求對(duì)原有的非電量測(cè)量方法加以改進(jìn),并采取新技術(shù)新方法。采用傳感器技術(shù)的非電量測(cè)量方法,就是目前應(yīng)用非常廣泛的方法。 由于傳感器技術(shù)所涉及的技術(shù)如此廣泛,它幾乎滲透到各個(gè)科學(xué)領(lǐng)域,隨著微電腦和微電子技術(shù)的日益普及和應(yīng)用,對(duì)傳感器的性能、數(shù)量及用途提出了新的要求,這就使人們更加重視對(duì)新型傳感器的原因。 檢測(cè) (傳 感 )原理指?jìng)鞲衅鞴ぷ鲿r(shí)所依據(jù)的物理效用、化學(xué)效應(yīng)和生物反映等機(jī)理,各種功能材料則是傳感器技術(shù)發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ),從某種意義上講,傳感器也就是能感知外界各種被檢信號(hào)的功能材料。傳感技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)不僅要求原理正確,選才合適,而且要求有先進(jìn)高精度的加工裝配技術(shù)。除此之外, 傳感技術(shù)還包括如何更好地把傳感元件用于各個(gè)領(lǐng)域的所謂傳感器軟件技術(shù),如傳感器的選擇、標(biāo)定和接口技術(shù)等??傊S著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,傳感技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)范圍正在不斷擴(kuò)大。 5. 2 傳感器的組成和分類(lèi) 5. 2. 1 傳感器的組成 傳感器一般由敏感元件、轉(zhuǎn)換 元件和測(cè)量電路三部分組成,有時(shí)還需要加輔助電源,用方塊圖表示,如下圖所示: 圖 51 傳感器的組成方塊圖 敏感元件(預(yù)變換器):在完成非電量到電量的變換時(shí),并非所有的非電量都能利用現(xiàn)有手段直接變換成電量,往往是將被測(cè)非電量預(yù)先變換為另一種易于變換成電量的非電量,然后再變換成為電量。能夠完成預(yù)變換的元件稱(chēng)為敏感元件,又稱(chēng)預(yù)變換器。如在傳感器中各種類(lèi)型的彈性元河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 34 件常被稱(chēng)為敏感元件,并通稱(chēng)為彈性敏感元件。 轉(zhuǎn)換元件:將感受到的非電量直接轉(zhuǎn)換為電量的器件稱(chēng)為轉(zhuǎn)換元件,例如壓電晶體、熱電偶等。需要指出的是,并非所 有的傳感器都包括敏感元件和轉(zhuǎn)換元件,如熱敏電阻、光電器件等。而另外一些傳感器,其敏感元件和轉(zhuǎn)換元件可合二為一,如固態(tài)壓阻式壓力傳感器等。 測(cè)量電路:將轉(zhuǎn)換元件輸出的電量變成便于顯示、記錄、控制和處理的有用電信號(hào)的電路稱(chēng)為測(cè)量電路。測(cè)量電路的類(lèi)型視轉(zhuǎn)換元件的分類(lèi)而定,經(jīng)常采用的有電橋電路及其它特殊電路,如高阻抗輸入電路、脈沖調(diào)寬電路、振蕩回路等。 傳感器的分類(lèi) 傳感器的種類(lèi)很多,目前尚沒(méi)有統(tǒng)一的分類(lèi)方法,一般常采用的分類(lèi)方法有如下幾種: ( 1)按輸入量分類(lèi) 如輸入量分別為溫度、壓力、位移、速 度、加速度、濕度的非電量時(shí),則相應(yīng)的傳感器稱(chēng)為溫度傳感器、壓力傳感器、位移傳感器、速度傳感器、加速度傳感器、濕度傳感器等。這種分類(lèi)方法給使用者提供了方便,容易根據(jù)測(cè)量對(duì)象選擇所需要的傳感器。 ( 2)現(xiàn)有傳感器的測(cè)量原理主要是基于電磁原理和固體物理學(xué)理論。如根據(jù)變電阻的原理,相應(yīng)的有電位器式、應(yīng)變式傳感器;根據(jù)變磁阻的原理,相應(yīng)的有電感式、差動(dòng)變壓器式、電渦流式傳感器;根據(jù)半導(dǎo)體有關(guān)理論,則相應(yīng)的有半導(dǎo)體力敏、熱敏、光敏、氣敏等固態(tài)傳感器。 此外,傳感器通常也可按結(jié)構(gòu)型和物理型分類(lèi)。所謂結(jié)構(gòu)型傳感器,主要通過(guò) 機(jī)械結(jié)構(gòu)的幾何形狀或尺寸的變化,將外界被測(cè)參數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電阻、電感、電容等物理量的變化,從而檢測(cè)出被檢測(cè)信號(hào),這種傳感器目前應(yīng)用的最為普遍。物理型傳感器則是利用某些材料本身物理性質(zhì)的變化而實(shí)現(xiàn)測(cè)量,它是以半導(dǎo)體、電介質(zhì)、鐵電體等作為敏感材料的固態(tài)器件。 5. 4 本設(shè)計(jì)傳感器的選擇 河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 35 溫度是諸多物理現(xiàn)象具有代表性的物理量,在各種各樣的地方,都能見(jiàn)到溫度的表示。測(cè)量溫度最一般的方式是傳感器與被測(cè)對(duì)象接觸一段時(shí)間后,根據(jù)溫度傳感器的指示讀取被測(cè)物體的溫度,如腋下和口腔體溫計(jì)就屬于此類(lèi),這樣的溫度傳感器成為接觸式溫 度傳感器。這種傳感器的優(yōu)點(diǎn)是在 1000 度以下可達(dá)到相當(dāng)高的精度,若接觸部位不受限制,可以在任何場(chǎng)合下進(jìn)行測(cè)量。 5. 4. 1.熱電偶 兩種不同類(lèi)型的金屬的兩個(gè)端子分別連接在儀器,加熱其中一端,兩端有溫差時(shí)回路中產(chǎn)生電流。此現(xiàn)象式 1821 年 用銅和銻做實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)的,稱(chēng)為澤貝克效應(yīng)( Seeback effect)。利用此效果,只要知道一端接點(diǎn)除的溫度,就可以測(cè)出另一端接點(diǎn)溫度,就可以測(cè)出另一接點(diǎn)溫度。兩接點(diǎn)中具有固定溫度的接點(diǎn)稱(chēng)為基準(zhǔn)點(diǎn),待測(cè)溫度接點(diǎn)端稱(chēng)為測(cè)溫點(diǎn)。 實(shí)際上所測(cè)量的不是回路中的電 流而是基準(zhǔn)端的開(kāi)路電壓,基準(zhǔn)端通過(guò)把碎冰和水裝入真空瓶中保持 0 度?;鶞?zhǔn)端溫度一定時(shí)(此時(shí)為 0 度),由所測(cè)電壓值可初測(cè)量接點(diǎn)的溫度。各個(gè)國(guó)家都有自己的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn),一般來(lái)說(shuō),都以 0 度作為基準(zhǔn)端的溫度,給出對(duì)應(yīng)測(cè)溫端溫度的溫差電動(dòng)勢(shì)電壓值。因?yàn)槭峭ㄟ^(guò)采用兩根金屬導(dǎo)線,由熱生電現(xiàn)象測(cè)量溫度,故稱(chēng)之為熱電偶。 金屬 A rt [℃ ] mt [℃ ] 金屬 B 圖 52 熱電偶原理圖 5. 4. 2.金屬電阻 金屬的電阻水溫度的上升而增加。利用此特性的溫度傳感器稱(chēng)為熱電阻或電阻溫度傳感器。電阻值和溫度的關(guān)系一般用進(jìn)似的線性關(guān)系表示。河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 36 熱敏電阻與鉑金熱電阻相比,電阻的變化大一個(gè)數(shù)量級(jí)。鉑金熱電阻時(shí)穩(wěn)定且高精度的溫度傳感器,不足之處是傳感器體積很 大 ,不能測(cè)量局部溫度,且影響較慢。電阻的測(cè)量是通過(guò)外加恒流測(cè)出兩端電壓,然后用歐姆定律求出的。由于通過(guò)電流會(huì)產(chǎn)生熱量,傳感器的溫度將比被測(cè)對(duì)象的溫度高。這種溫度差對(duì)一般的測(cè) 量沒(méi)有影響,但在精密的溫度測(cè)量中要注意盡可能用小電阻進(jìn)行測(cè)量。 5. 4. 3.鉑電阻傳感器 本設(shè)計(jì)的溫度傳感采用鉑電阻傳感器。這類(lèi)傳感器具有性能穩(wěn)定 抗干擾能力強(qiáng)和測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)。測(cè)溫元件 Rt 和電阻元件組成橋式整流電路,將由于溫度變化所引起的鉑電阻的阻值變化轉(zhuǎn)化成電壓信號(hào)送入放大器。由于鉑電阻安裝在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng),通過(guò)長(zhǎng)線接入控制臺(tái),為了減小引線電阻的影響,采用三線式接線法。顯然,外界溫度變化對(duì)連接導(dǎo)線電阻 r 的影響在橋式電路中被相互抵消了。溫度傳感器的應(yīng)用范圍很廣,它不僅廣泛應(yīng)用于日常生活中,而且也大量應(yīng)用于自動(dòng) 化和過(guò)程檢測(cè)控制系統(tǒng)。溫度傳感器的種類(lèi)很多,根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)使用條件,選擇恰當(dāng)?shù)膫鞲衅黝?lèi)型才能保證測(cè)量的準(zhǔn)確可靠,并同時(shí)達(dá)到增加使用壽命和降低成本的目的。 (2) 信號(hào)放大電路。信號(hào)放大電路電芯片集成精密放大器 AD522 組成。該電路共有 14 個(gè)引腳,其中 IN+和 IN為信號(hào)差動(dòng)輸入端, 2 14 腳之間外接電阻 Rg,用于調(diào)整放大倍數(shù), 4 6 腳為調(diào)零端, 13 腳為數(shù)據(jù)屏蔽端,12 腳為測(cè)量端, 11 腳為參考端,這兩端的電位差即為加到 A/D 轉(zhuǎn)換器的輸入信號(hào)電壓。使用時(shí)測(cè)量端與輸入端,在外部相連接為放大后的輸出信號(hào)。將信號(hào)地與放大 器的電源相連,為放大器的偏置電流提供通路。 AD 522 的非線性度為 0。 005% ( 放大倍數(shù) G=100 時(shí)),在 ~ 100Hz的頻率范圍內(nèi),噪聲的峰 峰值為 ,共膜擬制比 CMRR接到放大器的數(shù)據(jù)輸入端。有效的減少了外電場(chǎng)對(duì)輸入信號(hào)的干擾。 5. 5 設(shè)計(jì)中 AD 轉(zhuǎn)換器的選擇 A/D 轉(zhuǎn)換器是將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量的器件,常用的有雙積分式和逐次逼近式 A/D 式轉(zhuǎn)換器。雙積分式 A/D 轉(zhuǎn)換器的主要優(yōu)點(diǎn)是:轉(zhuǎn)換精度高,河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 37 抗 干 擾 能 力 強(qiáng) , 但 轉(zhuǎn) 換 速 度 較 慢 , 國(guó) 內(nèi) 使 用 較 多 的 芯 片 有ICL7106/ICL7107/ICL7126 系列, MC14433, ICL7135 等。逐次逼近式 A/D轉(zhuǎn)換器的優(yōu)點(diǎn)是轉(zhuǎn)換精度較高,速度快,但抗干擾能力差,國(guó)內(nèi)使用較多的芯片有 ADC0808/0809,ADC0801ADC0805 及 ADC0816/08
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