【正文】 雖然這個設計做的也不太好，但是在設計過程中 我很享受自己做出來東西的感覺，很快樂。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作 的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。 以后不管做什么都要親自動手，自己明白的才是自己的，不然永遠都學不會。 知識的累積是一步一步的，課程設計雖然難，但一點一點磨，總能做出來。自己慢慢一點一點找。慢慢的一點一點寫出來。但是自己一操作，感覺無從下手的感覺，從油庫的流程還是到壓力液位傳感器都是在課程中接觸很少的。用于電聲和超聲工程的一般使用逆壓電效應制造的變送器 。正壓電效應是指：當晶體受到某固定方向外力的作用時，內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象，同時在某兩個表面上產(chǎn)生符號相反的電荷；當外力撤去后，晶體又恢復到不帶電的狀態(tài)；當外力作用方向改變 時，電西安石油大學 本科 課程設計 19 荷的極性也隨之改變；晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。用于電聲和超聲工程的一般使用逆壓電效應制造的變送器 。正壓電效應是指：當晶體受到某固定方向外力的作用時，內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象，同時在某兩個表面上產(chǎn)生符號相反的電荷；當外力撤去后，晶體又恢復到不帶電的狀態(tài)；當外力作用方向改變時，電荷的極性也隨之改變；晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。用于電聲和超聲工程的一般使用逆壓電效應制造的變送器 。正壓電效應是指：當晶體受到某固定方向外力的作用時，內(nèi)部就產(chǎn)生電極化 現(xiàn)象，同時在某兩個表面上產(chǎn)生符號相反的電荷；當外力撤去后，晶體又恢復到不帶電的狀態(tài)；當外力作用方向改變時，電荷的極性也隨之改變；晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。一般均為幾十歐至幾十千歐左右。根據(jù)不同的用途，電阻應變片的阻值可以由設計者設計，但電阻的取值范圍應注意：阻值太小，所需的驅(qū)動電流太大，同時應變片的發(fā)熱致使本身的溫度過高，不同的環(huán)境中使用，使應變片的阻值變化太大，輸出零點漂移明顯，調(diào)零電路過于復雜。只要測出加在電阻的變化（通常是測量電阻兩端的電壓），即可獲得應變金屬絲的應變情況。） L—— 導體的長度（ m） 我們以金屬絲應變電阻為例，當金屬絲受外力作用時，其長度和截面積都會發(fā)生變化，從上式中可很容易看出，其電阻值即會發(fā)生改變，假如金屬絲受外力作用而伸長時，其長度增加，而截面積減少，電阻值便會增大。cm178。 圖 33 應變式壓力傳感器 工作原理 金屬電阻應變片的工作原理是吸附在基體材料上應變電阻隨機械形變而產(chǎn)生阻值變化的現(xiàn)象，俗稱為電阻應變效應。通常是將應變片通過特殊的粘和劑緊密的粘合在產(chǎn)生力學應變基體上，當基體受力發(fā)生應力變化時，電阻應變片也一起產(chǎn)生形變，使應變片的阻值發(fā)生改變，從而使加在電阻上的電壓發(fā)生變化。電阻應變片應用最多的是金屬電阻應變片和半導體應變片兩種。 應變式壓力傳感器 電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉(zhuǎn)換成為一種電信號的敏感器件。熱電偶就是利用這一效應來工作的。 熱電偶測溫基本原理 :將兩種不同材料的導體或半導體 A 和 B 焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路。根據(jù)熱電動勢與溫度的函數(shù)關系 , 制成熱電偶分度表 。熱電偶測溫的基本原理是兩種不同成份的材質(zhì)導體組成閉合回路 ,當兩端存在溫度梯度時 ,回路中就會有電流通過，此時兩端之間就存在電動勢 —— 熱電動勢，這就是所謂的塞貝克效應。各種熱電偶的外形常因需要而極不相同，但是它們的基本結(jié)構(gòu)卻大致相同，通常由熱電極、絕緣套保護管和接線盒等主要部分組成，通常和顯示儀表、記錄儀表及電子調(diào)節(jié)器配套使用。可見這種引線方式可完全消除引線的電阻影響，主要用于高精度的溫度檢測。 圖 31 熱電阻溫度傳感器 工作原理 目前熱電阻的引線主要有三種方式 二 線制 ：在熱電阻的兩端各連接一根導線來引出電阻信號的方式叫二線制：這種引線方法很簡單，但由于連接導線必然存在引線電阻 r， r 大小與導線的材質(zhì)和長度的因素有關，因此這種引線方式只適用于測量精度較低的場合 三線制 ：在熱電阻的根部的一端連接一根引線，另一端連接兩根引線的方式稱為三線制，這種方式通常與電橋配套使用，可以較好的消除引線電阻的影響，是工業(yè)過程控制中的最常用的。用于制造熱電阻的材料應具有盡可能大和穩(wěn)定的電阻溫度系數(shù)和電阻率，輸出最好呈線性，物理化學性能穩(wěn)定，復線性好等。C。熱電阻廣泛用于測量 200~+850176。 技術(shù)參數(shù)： 表 21 ZRN701A 投入式液位傳感器技術(shù)參數(shù) 測量形式及范圍 0～ 1～ 200mH2O 允許過載 2倍滿量程壓力 工作溫度 20～ 80℃ 溫度補償 10～ 70℃ 存儲溫度 40～ 80℃ 準確度（包含非線性、重復性、遲滯） %FS(典型 ) %FS(最大 ) 穩(wěn)定性誤差 %FS(典型 )， %FS(最大 ) 溫漂系數(shù) %FS(典型，量程不小于 5mH2O) %FS(典型，量程小于 5mH2O) 輸出信號 (4～ 20)mA(二 /三線制 )、 (0～ 10/20） mA (0～ 5)V、 (1～ 5)V、 (0～ 10)V 供電電源 15～ 36 VDC(標定電壓 24VDC) 負載 (Ω) 電流輸出型 (U15V)/、 電流輸出型 5K 外殼材料 合金鋁 O 型圈 氟橡 膠 膜片 316L 不銹鋼 電纜 專用防水透氣電纜 防護等級 IP68(壓力傳感器部分 )， IP65（接線盒變送器部分） 西安石油大學 本科 課程設計 13 圖 21 ZRN701A 投入式液位傳感器尺寸圖 產(chǎn)品選型： 表 22 ZRN701A 投入式液 位傳感器選型圖 ZRN701A口 E 口 A 口 C 口 D 口 投入式液位變送器 投入式液位變送器 （注明量程范圍） 口 結(jié)構(gòu)形式 1. 一體式不帶接線盒 (默認） 2. 分體式帶接線盒 E 口 輸出信號 1. (0～ 5)VDC 2. 二線制 (4～ 20)mA(默認 ) 3. (0～ 10)mA 4. 其它注明 A 口 準確度 1. 2. 3. C 口 探頭類型 1. 默認為標準型（非防腐型 ） 2. 防腐型 D 口 顯示 方式（僅限于分體式帶接線盒類型） 1. 無顯示（默認） 2. 0～ 100%線性指示 3. LCD 數(shù)字量程顯示（液晶） 4. LCD 數(shù)字 0～ 100%顯示（液晶） 5. LED 數(shù)碼管 0～ 100%顯示 相關圖片： 西安石油大學 本科 課程設計 14 圖 23 ZRN701A 投入式液位傳感器 西安石油大學 本科 課程設計 15 3 其他傳感器選型 熱電阻溫度傳感器 熱電阻溫度傳感器是利用導體或半導體的電阻值隨溫度變化而變化的原理 進行測溫的一種傳感器溫度計。 城市及供水系 統(tǒng) 。 水庫大壩水位測量 。 西安石油大學 本科 課程設計 12 適用范圍： 工業(yè)現(xiàn)場液位測量與控制 。 ZRN701A 投入式液位傳感器 由油庫的特征及產(chǎn)品的實用性和經(jīng) 濟性相結(jié)合，進行綜合分析之后選用ZRN701A 投入式液位傳感器。影響傳感器長期穩(wěn)定性的因素除傳感器本身結(jié)構(gòu)外，主要是傳感器的使用環(huán)境。當所要求測量精度比較低時，在一定的范圍內(nèi)，可將非線性誤差較小的傳感器近似看作線性的，這會給測量帶來極大的方便。在選擇傳感器時，當傳感器的種類確定以后首先要看其量程是 否滿足要求。以理論上講，在此范圍內(nèi)，靈敏度保持定值。 在動態(tài)測量中，應根據(jù)信號的特點 (穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)、隨機等 )響應特性，以免產(chǎn)生過火的誤差。 （ 3）頻率響應特性 液位傳感器的頻率響應特性決定了被測量的頻率范圍，必須在允許頻率范圍內(nèi)保持不失真的測量條件，實際上傳感器的響 應總有 — 定延遲，希望延遲時間越短越好。 傳感器的靈敏度是有方向性的。但要注意的是，傳感器的靈敏度高，與被測量無關的外界噪聲也容易混入，也會被放大系統(tǒng)放大，影響測量精度。 西安石油大學 本科 課程設計 11 （ 2）靈敏度的選擇 通常，在傳感器的線性范圍內(nèi)，希望傳感器的靈敏度越高越好。因為，即使是測量同一物理量，也有多種原理的傳 感器可供選用，哪一種原理的傳感器更為合適，則需要根據(jù)被測量的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題：量程的大??；被測位置對傳感器體積的要求；測量方式為接觸式還是非接觸式；信號的引出方法，有線或是非接觸測量；傳感器的來源，國產(chǎn)還是進口，價格能否承受，還是自行研制。 %FS℃；補償溫度： 070℃；安全過載： 150%FS；極限過載： 200%FS；采樣頻 率≤ 2ms；負載能力電流型： 2501425Ω；電壓型≥ 2KΩ；密封等級 : IP68；長期穩(wěn)定性能 : %FS/年；振動影響： 在機械振動頻率 20Hz1000H；內(nèi)輸出變化小于 %FS；機械連接螺紋接口 : 投入式潛入式產(chǎn)品尺寸 mm。表壓、絕壓：沒有要求，默認表壓；量 程：0‐ 300m 中間量程任選；綜合精度 : %FS；輸出信號 : 420mA(二線制 )、 05V、 15V、010V（三線制）； 供電電壓 ： 1236VDC；介質(zhì)溫度： 3060℃環(huán)境溫度： 4085℃；零點溫漂移≤177。 電路采用信號隔離放大截