基于89c51單片機(jī)振弦式傳感器水位測量系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)-文庫吧資料
2025-07-04 00:19本頁面
【正文】 采用電磁法激振。振弦式頻率傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、堅(jiān)固耐用、抗干擾能力強(qiáng)、測值可靠、精度與分辨力高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)；其輸出為頻率信號，便于遠(yuǎn)距離傳輸，可以直接與微機(jī)接口，因而獲得廣泛運(yùn)用。本系統(tǒng)的測量范圍是3090m?？梢韵嘈?，隨著單片機(jī)和傳感技術(shù)的日趨發(fā)展和成熟，在不久的將來，利用單片機(jī)技術(shù)開發(fā)出來的功能化儀器、儀表將會(huì)在各個(gè)領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用。具有電路結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，顯示可靠直觀，抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。主要工作原理如下：通過單片機(jī)和D/A轉(zhuǎn)換芯片產(chǎn)生一鋸齒波電壓信號，放大后送入標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)信號發(fā)生器ICL8038，使它產(chǎn)生相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)頻率的掃頻正弦波，用這個(gè)信號來激振振弦傳感器，當(dāng)送入的波頻率和傳感器的頻率共振時(shí)，傳感器便被激勵(lì)出相應(yīng)的感應(yīng)信號，這個(gè)信號是個(gè)衰減的正弦波，該信號在經(jīng)過過零比較器之后，將被整流成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的方波，啟動(dòng)和停止計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器記下在這半個(gè)周期內(nèi)的內(nèi)部時(shí)鐘的脈沖數(shù)，內(nèi)部時(shí)鐘一個(gè)脈沖的固定周期為s，經(jīng)過計(jì)算就可得到傳感器的輸出信號的周期，從而得到相應(yīng)的頻率。采用LED液晶顯示，功耗小。這是過去普通數(shù)字電路較難實(shí)現(xiàn)的功能。另外也采用頻率計(jì)法，但由于需要采用模擬電路和數(shù)字電路技術(shù)，需要硬件多，電路復(fù)雜，穩(wěn)定性差，測試精度、可靠性、穩(wěn)定性均不能滿足野外工程的需要。這種液位計(jì)無機(jī)械可動(dòng)部分，可靠性高，安裝簡單、方便，屬于非接觸測量，且不受液體的粘度、密度等影響，因此多用于藥池、藥罐、排泥水池等的液位測量。其精確度為177。發(fā)射換能器面對液面發(fā)射超聲波脈沖，超聲波脈沖從液面上反射回來，被接收換能器接收。缺點(diǎn)是被測液體的介電常數(shù)不穩(wěn)定會(huì)引起較大的誤差。(~)%。 電容式液位計(jì)：在容器內(nèi)插入電極，當(dāng)液位變化時(shí)，電極內(nèi)部介質(zhì)改變，電極間(或電極與容器壁之間)的電容也隨之變化，該電容量的變化再轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)化的直流電信號。 方案論證水位測量在科學(xué)勘測中一直是一門比較重要的研究課程，在科學(xué)的發(fā)展史中，有過很多種的水位測量法，比如說：浮標(biāo)測量法、超聲波反射法，電容式水位測量法、電阻應(yīng)變片的壓力感應(yīng)法等等浮標(biāo)測量法是根據(jù)漂浮在液面上的浮子（也稱浮標(biāo)）受到水的浮力作用．隨水位的變化而產(chǎn)生位移來進(jìn)行液位測量的，水位上升時(shí)浮球向上??；水位下降時(shí)，浮球向下浮。單片機(jī)技術(shù)和傳感器技術(shù)的發(fā)展使水位測量方法得到了更進(jìn)一步的發(fā)展。我們就需要一個(gè)簡單實(shí)用，成本較低的水位測量方法來隨時(shí)測量水位值。然后，水位測量工作開始用繩索墜物的方法，后來又出現(xiàn)了浮標(biāo)測量法、電容式水位測量法、電阻應(yīng)變片的壓力感應(yīng)法、超聲波反射法水位測量法。一、 緒 論水位測量，是水文研究中很重要的一點(diǎn)，提到水文研究，許多人會(huì)聯(lián)想到這是一個(gè)非常辛苦的工作，因?yàn)樗墓ぷ髡咝枰礁鱾€(gè)地方采集水文資料，包括水位。在軟件設(shè)計(jì)上我們同樣采用了模塊化設(shè)計(jì)的方法，按系統(tǒng)的功能劃分為不同的子程序，用匯編語言實(shí)現(xiàn)了激振、信號的采集和處理、測量周期等功能子程序。最后在結(jié)合系統(tǒng)的具體要求的基礎(chǔ)上，確定了硬件以89C51系列的8051為核心，選用了A/D轉(zhuǎn)換芯片ICL8038進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)。隨著單片機(jī)和微機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)
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