【正文】 數(shù)碼顯示只用于顯示壓力值，因此在通路選擇時(shí)還需通路指示，設(shè)計(jì)中需要有指示部分的電路。 循環(huán)選通方式是用一個(gè)開(kāi)關(guān)，采用組合邏輯電路設(shè)計(jì)，制作方便，設(shè)備簡(jiǎn)單，成本低廉，穩(wěn)定可靠，但是電路設(shè)計(jì)復(fù)雜。 HRS1HS 繼電器參數(shù)如下： 觸點(diǎn)形式： 1 Form C, 1Form B, 1 Form C 觸點(diǎn)負(fù)載： 5A 24 VDC / 120VAC Max. Switching Voltage 30 VDC / 220 VAC Max. Switching Current 2AMax. Switching Power 120 VA 、通道選擇 通道選擇在電路設(shè)計(jì)中有多種方法可以實(shí)現(xiàn)，有各通道獨(dú)立選通和循環(huán)選通等方式。 XXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 16 頁(yè) 共 44 頁(yè) 我在做電路板時(shí)由于此板只做演示，在此選用了方便常用的 HRS1HS 12VDC 形繼電器。 根據(jù)以上選用原則在此應(yīng)選用直流電磁封裝式就可滿足要求。 ... 在切換不同步的單相交流負(fù)載時(shí)，會(huì)存在相位差，所以觸點(diǎn)額定值應(yīng)為負(fù)載電流的 4倍，額定電壓為負(fù)載電壓的 2 倍。 極性轉(zhuǎn)換、相位轉(zhuǎn)換負(fù)載場(chǎng)合，最好選用三位置的 K 型觸點(diǎn)，不要選用二位置的 Z型觸點(diǎn)，除非產(chǎn)品明確規(guī)定用于三相交流負(fù)載轉(zhuǎn)換。當(dāng)負(fù)載性質(zhì)改變時(shí)，其觸點(diǎn)負(fù)載能力將發(fā)生變用，用戶 可參照下表變換觸點(diǎn)負(fù)載電流。由于一般繼電器不具備低電平切換能力，用于切換 50mV、50μ A 以下負(fù)荷的繼電器訂貨，用戶需注明，必要時(shí)應(yīng)請(qǐng)繼電器生產(chǎn)廠協(xié)助選型。認(rèn)為觸點(diǎn)切換負(fù)荷小一定比切換負(fù)荷大可靠是不正確的， 一般說(shuō)，繼電器切換負(fù)荷在額定電壓下，電流大于 100mA、小于額定電流的 75%最好。動(dòng)合觸點(diǎn)組和轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)組中的動(dòng)合觸點(diǎn)對(duì)，由于接通時(shí)觸點(diǎn)回跳次數(shù)少和觸點(diǎn)燒蝕后補(bǔ)償量大，其負(fù)載能力和接觸可靠性較動(dòng)斷觸點(diǎn)組和轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)組中的動(dòng)斷觸點(diǎn)對(duì)要高，整機(jī)線路可通過(guò)對(duì)觸點(diǎn)位置適當(dāng)調(diào)整，盡量多用動(dòng)合觸點(diǎn)。 （四）根據(jù)負(fù)載情況選擇繼電 器觸點(diǎn)的種類和容量 國(guó)內(nèi)外長(zhǎng)期實(shí)踐證明，約 70%的故障發(fā)生在觸點(diǎn)上，這足見(jiàn)正確選擇和使用繼電器觸點(diǎn)非常重要。當(dāng)然，并非工作值加得愈高愈好，超過(guò)額定工作值太高會(huì)增加銜鐵的沖擊磨損，增加觸點(diǎn)回跳次數(shù)，縮短電氣壽命，一般，工作值為吸合值的 倍，工作值的誤差一般為177。整機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，不能以空載電壓作為繼電器工作電壓依據(jù)，而應(yīng)將線圈接入作為負(fù)載來(lái)計(jì)算實(shí)際電壓，特別是電源內(nèi)阻大時(shí)更是如此。對(duì)用戶來(lái)講，它只是一個(gè)工作下極限參數(shù)值。這里特別說(shuō)明電壓、電流繼電器的選用。那些用固態(tài)器件或電路提供激勵(lì)及對(duì)尖峰信號(hào)比較敏感地地方，也要選擇有瞬態(tài)抑制電路的產(chǎn)品。 對(duì)電磁干擾或射頻干擾比較敏感的裝置周圍，最好不要選用交流電激勵(lì)的繼電器。此外，尚有封裝方式、安裝方法、外形尺寸及絕緣性等要求。 、選擇繼電器 輸出后置電路要求采用繼電器輸出， 繼電器是具有隔離功能的自動(dòng)開(kāi)關(guān)元件，廣泛應(yīng)用于遙控、遙測(cè)、通訊、自動(dòng)控制、機(jī)電一體化及電力電子設(shè)備中，是最重要的控制元件之一。 4N33 結(jié)構(gòu)如圖所示： XXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 14 頁(yè) 共 44 頁(yè) 任務(wù)書(shū)要求 10 路壓力設(shè)定輸出， 7 路上限輸出， 3 路上限輸出。 4N33 由兩部分組成的 ， 其中， 2 端為輸入端，通常由發(fā)光器件構(gòu)成； 6 端接一只光敏三極管構(gòu)成輸出端，當(dāng)接收到發(fā)射端發(fā)出的紅外光后，在三極管集電極中便有電流輸出。 LM339 結(jié)構(gòu)如圖所示： 考慮到電路前后的壓差和工廠環(huán)境的復(fù)雜性，為避免引 起干擾，在此我借鑒其他資料加了 光電耦合器 4N33。1V～177。以此起到自動(dòng)控制。同相端電平若高于反相端電平，比較器輸出高電平；反之若反相端電平高于同相端電平，比較器輸出低電平。電路圖如下： XXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 13 頁(yè) 共 44 頁(yè) 在此 我采用 四電壓比較器 LM339， LM 339 是比較器集成電路。圖示是最常用的 14腳雙列直插式封裝的引腳排列圖。 R10 R105 為限流電阻，起限流作用。 D D2 是保護(hù)二極管，通常采用硅二極管，當(dāng)同相與反相輸入端之間的電壓高于 時(shí)， D D2 分別導(dǎo)通，從而使運(yùn)放兩端間電壓被鉗制在 177。所以常常被用在熱電偶、電阻應(yīng)變電橋、電荷傳感器等測(cè)量微弱信號(hào)的前置放大器中。放大電路我們應(yīng)用經(jīng)典傳感器放大電路。該電路相對(duì)簡(jiǎn)單，放大倍數(shù)好。 、傳感器信號(hào)處理及放大電路 一般情況下壓 力傳感器檢測(cè)的壓力轉(zhuǎn)為電壓的參數(shù)為毫伏級(jí)，必須要放大電壓參數(shù)相應(yīng)的電路工作，所以必須要有一個(gè)放大電路（必要時(shí)還要有一定的整形電路）。 (10)電源和地的布局，應(yīng)減小藕合回路和電源與地間的分布阻抗。 (8)當(dāng)線條需要轉(zhuǎn)彎時(shí)，或用圓弧連接，或向兩個(gè)方向各轉(zhuǎn) 45176。當(dāng)頻率在 1～ 10 MHz 時(shí)，如果地線長(zhǎng)度小于λ / 20，則可采用單點(diǎn)接地，否則應(yīng)采用多點(diǎn)接地 。 (6)電源線和地線線徑不得小于 1 mm，地線可適當(dāng)加粗。 (4)高速元器件應(yīng)盡可能縮小所占布線面積，且采用最短的布線。 (2)模擬電路與數(shù)字邏輯電路應(yīng)盡可能分開(kāi)，且兩者不共地線。 印刷電路板的正確布局是去干擾的一種有效方法 在正確選擇了元器件，采用了抗干擾若干措施之后，在制作印刷電路板時(shí)，確當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)線路板也很重要。電感雖然不會(huì)明顯降低電壓，但它兩端有輻射噪聲，也會(huì)對(duì)其他電路產(chǎn)生干擾。該 RC 去 耦 電路既能對(duì)電源干擾電壓 US進(jìn)行有效抑制，又能消除各電路間的 耦 合。如果電源有干擾存在，其干擾電壓必然施加在所有電路上，因此，供電電源與使用電路間必須采用去 耦 電路，使干擾電壓信號(hào)消除或減弱。因此，應(yīng)該盡量采用閉環(huán)型的電感器。 電感器工作時(shí)，它發(fā)出的磁力線會(huì)影響周邊電路 。 電感器常用于高頻振蕩、濾波、延時(shí)功能中。而且不同的電阻的效果也不相同。 從元器件方面來(lái)采取措施 由元器件引起的干擾通常是由制造元器件的材料、結(jié)構(gòu)、工藝和自熱程度決定的。歸納起來(lái)，干擾可能來(lái)自外部的電磁干擾，可能來(lái)自供電電路， 也可能是器件自身的性能引起的。有些是在研究室中使用，相對(duì)而言，使用環(huán)境比較優(yōu)越，往往不需作嚴(yán)格的抗干擾處理，但是，如果要使傳感器作精密的測(cè)量，還是要作一些處理的。在實(shí)際使用中，傳感器的輸出、輸人特性曲線是多種多樣的，對(duì)其線性處理的方法很多，歸納起來(lái)不外乎兩大類 :硬件法和軟件法。 傳感器非線性處理方法 無(wú)論設(shè)計(jì)、制造或使用儀表時(shí)，都希望輸出量和輸人量之間具有線性關(guān)系，但是對(duì)于傳感器來(lái)說(shuō)，其輸出量與被測(cè)量之間的關(guān)系大多數(shù)是非線性的。這種匹配方法在一定的帶寬范圍內(nèi)，能實(shí)現(xiàn)無(wú)畸變地輸出電信號(hào)。對(duì)阻抗特別低的傳感器 ,在交變信號(hào)輸入時(shí)，往往采用變壓器匹配。有的傳 感器更小，其輸出阻抗只有幾歐。 3 絕緣電阻 MΩ ≥ 5000 拱橋電壓 V 10(DC/AC)MAX:15(DC/AC) 溫度補(bǔ)償范圍 ℃ － 10～ ＋ 50 允許溫度范圍 ℃ － 20～ ＋ 60 允許過(guò)負(fù)荷 % 120 (2)正確使用傳感器的技術(shù) 傳感器的匹配技術(shù) XXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 10 頁(yè) 共 44 頁(yè) 傳感器種類繁多，其輸出阻值也就不相同。 額定輸出溫 度系數(shù) %℃ 輸入電阻 Ω 385177。 零點(diǎn)輸入 % 177。 滯后 重復(fù)性 % 177。 結(jié)構(gòu)尺寸與參數(shù)如下表： 主要技術(shù)指標(biāo) 單位 技術(shù)指標(biāo) 靈敏度 Mv/v 177。 該壓力傳感器是 壓阻敏感 器 件，它非常堅(jiān)固具有抗腐蝕，抗磨損，抗沖擊和振動(dòng)性能，該傳感器由廠采用了最新技術(shù)和材料，可在 － 40～ 125℃ ，的工作范圍實(shí)現(xiàn)高精度及高穩(wěn)定性 ， 幾平任何流體都可被直接地測(cè)量。所以此設(shè)計(jì)選擇應(yīng)變式電阻傳感器。應(yīng)變式電阻傳感器是目前用于測(cè)量力、力矩、壓力、加速度、重量等參數(shù)最廣泛的傳感器之一。電阻式傳感器是將非電量 (如力、位移、形變、速度和加速度等 )的變化量，變換成與之有一定關(guān)系的電阻值的變化，通過(guò)對(duì)電阻值的測(cè)量達(dá)到對(duì)上述非電量測(cè)量的目的。此外，還要合理選擇使用現(xiàn)場(chǎng)條件，注意安裝方法，了解傳感器的安裝尺寸和重量等，并且注意從傳感器的工作原理出發(fā)，聯(lián)系被測(cè)對(duì)象中可能會(huì)產(chǎn)生的負(fù)載效應(yīng)問(wèn)題，從而選擇最合適的傳感器。選擇傳感器的響應(yīng)速度，目的是適應(yīng)輸人信號(hào)的頻帶寬度，從而得到高信噪比。 以上是有關(guān)選擇傳感器時(shí)主要考慮的因素。 (3)服務(wù)與維修制度、保修時(shí)間 。 四、與購(gòu)買和維修有關(guān)的因素 (1)價(jià)格 。 (3)信號(hào)傳輸距離 。 三、與使用環(huán)境條件有關(guān)的因素 (1)安裝現(xiàn)場(chǎng)條件及情況 。 (7)校正周期 。 (5)輸出幅值 。 (3)響應(yīng)特性 。 二、與傳感器有關(guān)的技術(shù)指標(biāo) (1)精度 。 (5)精度要求 。 (3)測(cè)量范圍 。 (1)選擇傳感器時(shí)應(yīng)從如下幾方面的條件考慮 : 一、與測(cè)量條件有關(guān)的因素 (1)測(cè)量的目的 。而對(duì)化學(xué)分析等時(shí)間比較短的測(cè)量過(guò)程，則需要考慮靈敏度和動(dòng)態(tài)特性均好的傳感器。 C，其他條件不變，此時(shí)只能選用熱電偶中的鎳鉻一考銅或鐵一康銅等熱電偶。相比之下選用半導(dǎo)體結(jié) (PN)溫度傳感器最為恰當(dāng)。例如，測(cè)量某一對(duì)象的溫度適應(yīng)性，要求適應(yīng) 0～ 150 ℃溫度范圍，測(cè)量精度為士 1 ℃，且要多點(diǎn) (128 點(diǎn) )測(cè)量，那么選用何種溫度傳感器呢 ?能勝任這一要求的溫度傳感器有 :各種熱電偶、熱敏電阻、半導(dǎo)體 PN 結(jié)溫度傳感器、 IC 溫度傳感器器等，它們都能滿足測(cè)量范圍、精度等條件。根據(jù)前面各章內(nèi)容可知，對(duì)于同種被測(cè)物理量，可以用各種不同的傳感器測(cè)量，為了選擇適合于測(cè)定目的的傳感器，有必要討論傳感器的正確選擇，并定出幾條選用 傳感器的原則。 電源部分。 由于要求多路輸出，需設(shè)計(jì)多路設(shè)定比較值，因此需要通道選擇。 輸出控制的實(shí)現(xiàn)。 具體電路部分如下： 當(dāng)前壓力值的采集。 設(shè)計(jì)思路 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的設(shè)計(jì)要求，可以將此設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單理解為，應(yīng)用純硬件電路通過(guò)當(dāng)前壓力值和設(shè)定值來(lái)自動(dòng)控制輸出。 完成二萬(wàn)字左右的畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）；在畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）中必須包括詳細(xì)的 300～ 500 個(gè)單詞的英文摘要； 完成與課題相關(guān)，不少于四萬(wàn)字符的指定 英文資料翻譯（附英文原文）； 完成畢業(yè)論文的撰寫(xiě)。 根據(jù)提供安裝窗口的大小及輸出接口的規(guī)定，進(jìn)行機(jī)箱及操作面板、輸出面板設(shè)計(jì)（出圖）。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，擬訂控制方案，確定元器件型號(hào)、參數(shù)。 繼電器輸出，驅(qū)動(dòng)能力 5A/220V。 10 路壓力設(shè)定輸出， 7 路上限輸出， 3 路上限輸出，設(shè)定范圍 0～ 200MPa。 A。 XXX 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（