【正文】 參考文獻[1] [M].成都:四川科學技術出版社,1986.[2] [M].北京:化學工業(yè)出版社,1981.[3] 〔M〕.成都: 四川科學技術出版社,1986.[4] 〔M〕.北京: 化學工業(yè)出版社,1981.[5] 、實驗與測試[M].華中科技大學出版社，2003.[6] 楊國志,王立峰,楊東光,[M].福建科學技術出版社，2000.[7] [M].電子工業(yè)出版社，2000.[8] 王永平，—200PLC的高性能電熱鍋爐控制系統(tǒng)[J].儀表技術與傳感器,2002.[9] 潘新民,[M].高等教育出版社，2002.[10] [M].哈爾濱工程大學出版社,1999.[11] 楊智,明麗萍. 21世紀燃氣鍋爐在中國的發(fā)展前景[J].自動化學報,2001.[12] [M].北京國防工業(yè)出版社,1986.[13] 張洪潤,[M].清華大學出版社,2005.[14] 李光飛,[M].北京航空航天大學出版社，2004.[15] 李明,[J].清華大學學報,1999.[16] [A].北京:機械工業(yè)出版社,2006.[17] [M].北京:北京航空航天大學出版社,2001.[18] [M].北京:北京航空航天大學出版社,1991.[19] PHILIPS SJA1000 Stabandalone CAN Controller DATA SHEET[Z].2000[20] PHILIPS PC82C250 CAN Controller Interface DATA SHEET[Z].2000。在此給予由衷的謝意。在同寢室的同學幫我一同研究課題，下工廠考察，給我提出很多寶貴意見，在遇到難題灰心的時候給我了很到的鼓勵，在此也為我寢室那幫兄弟們表示誠摯地感謝。致謝 在此畢業(yè)課題設計完成之際，向為此畢業(yè)設計傾注了大量心血閆老師和同寢室的同學表示深深地敬意和謝意。其次，鍋爐控制過程的自動化處理以及監(jiān)控軟件良好的人機界面，操作人員在監(jiān)控計算機上能根據(jù)控制效果及時修運行參數(shù)，這樣能有效地減少工人的疲勞和失誤，提高生產(chǎn)過程的實時性、安全性。其優(yōu)越性主要在于：首先，通過對鍋爐燃燒過程進行有效控制，使燃燒在合理的空燃比條件下進行，可以提高燃燒效率?？刂蒲b置具有成本低、抗干擾能力強、控制性能好等優(yōu)點,且系統(tǒng)硬、軟件維護簡單方便,尤其適用于工業(yè)控制現(xiàn)場,具有良好的應用前景。采用單片機設計出的工業(yè)鍋爐控制器,能夠針對汽包水位的不同狀態(tài)和不同外界條件進行控制,汽包水位運行穩(wěn)定、控制品質(zhì)良好、控制效果明顯改善。通過自動調(diào)節(jié)控制液位并實現(xiàn)鍋爐內(nèi)溫度和水位的報警。00001000 CJNE A,30H,AAA4 CLR CLR AJMP OUT2AAA4: MOV 30H,00H 。00001110 CJNE A,30H,AAA2 SETB CLR AJMP OUT2AAA2: MOV 30H,0CH 。00001111 CJNE A,30H,AAA1 SETB SETB 。00001000 CJNE A,30H,AAA4 CLR CLR AJMP OUT2AAA4: MOV 30H,00H 。00001110 CJNE A,30H,AAA2 SETB CLR AJMP OUT2AAA2: MOV 30H,0CH 。00001111 CJNE A,30H,AAA1 SETB SETB 。 MOV A,37H ADD A,20 CLR C SUBB A,3BH JNC OK2 CLR 。 BBB1: MOV A,37H ADD A,10 CLR C SUBB A,3BH JNC OK2。水位檢測子程序] ACALL BAOJING 。ORG 0000H AJMP MAIN ORG 0003h AJMP MAINORG 000bh AJMP MAIN ORG 0013h AJMP MAIN ORG 001bh AJMP MAIN ORG 0023H AJMP MAIN ORG 0030HMAIN: CLR MOV p0,0ffh ACALL QL。綜合上述,下圖就是我要檢測壓力的檢測電路。Cf越小則放大器的靈敏度越高。電荷放大器的靈敏度為 (214) 放大器的輸出靈敏度取決于Cf。 圖217電荷放大器等效電路Fit 217 equivalent scheme of charge amplifier 如果忽略電阻Ra、Ri及Rf的影響，則輸入到放大器的電荷量為(210)式中，A為開環(huán)放大系數(shù)。它實際上是一個具有反饋電容的高增益運算放大器。壓電傳感器的發(fā)大電路有電壓放大器和電荷放大器,而我采用的是電荷放大電路。壓電傳感器要求測量電路的前級輸入端要有足夠高的阻抗，這樣才能防止電荷迅速泄漏而使測量誤差變大。 圖215 壓電式傳感器并聯(lián)電荷源 圖 215 piezoelectric sensor parallel circuit charge electric power source 壓電傳感器與測量儀表聯(lián)接時，還必須考慮電纜電容CC，放大器的輸入電阻Ri和輸入電容Ci以及傳感器的泄漏電阻Ra。這時它相當于一個以壓電材料為電介質(zhì)的電容器，其電容量為 式中，ε0為真空介電常數(shù)：ε為壓電材料的相對介電常數(shù)；h為壓電元件的厚度；A為壓電元件極板面積。 （28）式中，AX為極化面面積；AY為受力面面積。對于壓電陶瓷，通常取它的極化方向為Z軸。因此，在原始狀態(tài)壓電陶瓷呈現(xiàn)中性，不具有壓電效應。電疇是分子自發(fā)形成的區(qū)域，它有一定的極化方向。5)壓電材料的壓電特性隨時間蛻變，有較好的時間穩(wěn)定性。4)具有較高的壓電性能破壞時的溫度轉(zhuǎn)變點。2)壓電元件的機械強度高、剛度大并具有較高的固有振動頻率。具有壓電效應的物質(zhì)很多，如石英晶體、壓電陶瓷、壓電半導體等。壓電效應是某些晶體，在一定方向受到外力作用時，內(nèi)部將產(chǎn)生極化現(xiàn)象，相應的在晶體的兩個表面產(chǎn)生符號相反的電荷；當外力作用除去時，又恢復到不帶電狀態(tài)。近年來壓電測試技術發(fā)展迅速，特別是電子技術的迅速發(fā)展，使壓電式傳感器的應用越來越廣泛。它可以測量最終能變換為力的各種物理量，例如力、壓力、加速度等。當作用力方向改變時，電荷的極性也隨著改變，這種現(xiàn)象稱為壓電效應。抗電磁干擾能力也很強,諸多優(yōu)點讓我選擇它作為鍋爐爐膛內(nèi)的溫度檢測元件,下圖為光電耦合器傳輸隔離示意圖:圖213 傳輸隔離電路圖Fit213 transmission to separate circuit diagram 壓電式傳感器的設計因為要對壓力過大或壓力不夠?qū)嵭袌缶?所以要對壓力進行測量,我采用的是壓電式傳感器來對壓力進行檢測,壓電式傳感器是以某些晶體受力后在其表面產(chǎn)生電荷的壓電效應為轉(zhuǎn)換原理的傳感器。當有信號電壓加到光電耦合器的輸入端時,放光器放光,光敏器受光照而產(chǎn)生光電流,使出端產(chǎn)生相應的的電信號,從而實現(xiàn)了電光電的傳輸和轉(zhuǎn)換。C，(絕對壓力)，屬真空容器，在正常運行時絕無汽爆的可能，本設計選用的是高靈敏度的溫度傳感器:光電溫度傳感器,與鍋爐控制器相連，當熱媒水溫度超過設定溫度時，燃油、燃氣鍋爐的燃燒裝置就自動停止一切輸出，燃煤鍋爐就會報警提醒操作人員，限制鍋爐的燃燒強度。由于有導光管保護而不受光路污染，從而達到高精度、高靈敏度。有上節(jié)了解到了光電式傳感器,光電式溫度傳感器是利用導光管為感溫器件，能使所接受的信息比較真實地輻射出來。最后，隨著技術的不斷發(fā)展，光電傳感器在價錢方面可以同用其他技術制造的傳感器競爭。 圖211 光敏晶體管的光譜特性 Fit 211 optical transistor spectral characteristic圖212 光敏三極管的伏安特性 Fit 212 Photistor IV光電傳感器的敏感范圍遠遠超過了電感、電容、磁力、超聲波傳感器的敏感范圍。減少負載電阻能提高響應頻率，但輸出降低。 5)頻率特性光敏晶體管受調(diào)制光照射時，相對靈敏度與調(diào)制頻率的關系稱為頻率特性。在這種情況下，應當選用硅光敏管，這是因為硅管的暗電流要比鍺管小幾個數(shù)量級。因此，光敏晶體管在高照度下工作時，由于亮電流比暗電流大得多，溫度的影響相對來說比較小。這是由于光敏三極管的電流放大倍數(shù)在小電流和大電流時都下降的緣故。3)光電特性它指外加偏置電壓一定時，光敏晶體管的輸出電流和光照度的關系。2)伏安特性光敏三極管在不同照度下的伏安特性，就象普通三極管在不同基極電流下的輸出特性一樣，如圖211所示。因此在探測可見光或赤熱物體時，多采用硅管。從曲線還可以看出，不同材料的光敏晶體管，光譜峰值波長不同。由曲線可以看出，當入射光波長增加時，相對靈敏度要下降，這是因為光子能量太小，不足以激發(fā)電子—空穴對。因此，廣泛地用于計算機、儀器儀表和自動控制設備中。光敏三級管是由高亮二極管進行發(fā)光的, 高亮二極管是一種把電能轉(zhuǎn)變成光能的半導體器件。圖中，Ф1是光源發(fā)出的光信號，Ф2是光電器件接受的光信號，被測量可以是x1或者x2，它們能夠分別造成光源本身或光學通路的變化，從而影響傳感器輸出的電信號I。這樣集電極電流IC將隨入射光照度的改變而更加明顯地變化。無光照時僅有很小的穿透電流流過，當光線通過透明窗口照射集電結(jié)時，和光敏二極管的情況相似，將使流過集電結(jié)的反向電流增大，這就造成基區(qū)中正電荷的空穴的積累，發(fā)射區(qū)中的多數(shù)載流子(電子)將大量注人基區(qū)，由于基區(qū)很薄，只有一小部分從發(fā)射區(qū)注入的電子與基區(qū)的空穴復合，而大部分電子將穿過基區(qū)流向與電源正極相接的集電極，形成集電極電流IC。其結(jié)構如圖211所示。如果入射光的照度變化，通過外電路的光電流強度也會隨之變動，光敏二極管就把光信號轉(zhuǎn)換成了電信號。我們知道，PN結(jié)加反向電壓時，反向電流的大小取決于P區(qū)和N區(qū)中少數(shù)載流子的濃度，無光照時P區(qū)中少數(shù)載流子(電子)和N區(qū)中的少數(shù)載流子(空穴)都很少，因此反向電流很小?；趦?nèi)光電效應的光電元件有光敏電阻、光敏晶體管等。光電傳感器中的工作原理都基于不同形式的光電效應,通常把光電效應分為三類：1)在光線作用下能使電子逸出物體表面的現(xiàn)象稱為外光電效應，基于外光電效應的光電元件有光電管、光電倍增管等。而我設計的液位傳感器的主要組成光敏三級管就是屬于模擬式光電傳感器。由光通量對光電元件的作用原理不同所制成的光學測控系統(tǒng)是多種多樣的，按光電元件(光學測控系統(tǒng))輸出量性質(zhì)可分二類，即模擬式光電傳感器和脈沖(開關)式光電傳感器。這些小而堅固的白熾燈傳感器就是今天光