簡易水塔水位控制電路課程設(shè)計論文-在線瀏覽
2024-08-07 21:48本頁面
【正文】 水泵開關(guān)電路水位范圍測量電路水位檢測電路電源電路，該電路每部分相應(yīng)的功能：首先有水位檢測電路產(chǎn)生整個電路的輸入信號，該信號傳至范圍測量電路，輸出其他電路的控制信號，控制其他電路的工作，電機(jī)控制電路部分接收到有信號處理電路輸出的有效控制信號后正常工作驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)動抽水，使水位上升，而水位的變化直接關(guān)系到信號的產(chǎn)生，水位顯示電路接收到有效信號后驅(qū)動顯示器工作，使其顯示該時刻的水位狀態(tài)，因此有個循環(huán)過程：由“信號產(chǎn)生→信號處理→電機(jī)控制→電機(jī)→信號處理”這個循環(huán)就能使該水塔具有自動控制水位的能力。 電路設(shè)計原理 電源電路 電源電路，通過變壓器電路，整流電路，濾波電路，和穩(wěn)壓電路直接將電網(wǎng)中的220V交流電轉(zhuǎn)換成+12V的支流電壓。二極管橋式電路，任務(wù)是將交流電換成直流電。使紋波較小，適用于負(fù)載電壓較高，負(fù)載變動不大的電路。電路中接入電容用來實現(xiàn)頻率補(bǔ)償防止穩(wěn)壓器自激振蕩和抑制電路引入的高頻干擾，另一方面以減少穩(wěn)壓電源輸出端由輸出電源引入的低干擾。電阻型水壓傳感器是最簡單也最典型的一種水壓傳感器，它的工作原理是通過阻抗的變化來表示水壓的變化，同時將水壓信號轉(zhuǎn)化為電信號Vs，即Vs代表了實際水位S。可變電阻R3和R4的作用是通過調(diào)節(jié)可變電阻的阻值，就可以調(diào)Vs的范圍，也就可以調(diào)節(jié)水位控制范圍。參考電源產(chǎn)生電路的功能是產(chǎn)生一個穩(wěn)定的電壓，由于參考電源產(chǎn)生電路輸出端介入比較器的輸入，為了防止出現(xiàn)輸出電流導(dǎo)致參考電源不穩(wěn)定的情況，電路采用電阻和穩(wěn)壓管相結(jié)合的方式構(gòu)成。水位范圍測量電路的功能有兩個：第一是確定實際水位和水位控制范圍的大小關(guān)系；第二是防止出現(xiàn)跳閘的現(xiàn)象。當(dāng)水位低于S1時，Vs VREF2，Vo1和Vo2輸出都為高電平；當(dāng)水位高于S1低于S2時，VREF2Vs VREF1，Vo2輸出為高電平，Vo1輸出為低電平；當(dāng)水位高于S2時，Vs VREF1，Vo1和Vo2輸出都為低電平。遲滯比較器U1的特性表達(dá)式為遲滯比較器U1B的特性表達(dá)式為：=R10*Vs1/(R10+R8)+R8*V1/(R10+R8)=(+)V=(V)= R10*Vs1/(R10+R8)+0=(V)由此可得到回差范圍=()()=（V），從而就可以防止跳閘現(xiàn)象的出現(xiàn)。 顯示電路本原理圖用三個發(fā)光二極管表示水位的狀態(tài)。 電動機(jī)控制電路 電動機(jī)控制電路及水泵狀態(tài)電路水泵開關(guān)電路時由三極管電路和繼電器電路構(gòu)成的。而一般運(yùn)算放大器的輸出電流無法驅(qū)動繼電器，因此需要加入電流放大電路。繼電器連接三極管的集電極，當(dāng)有電流驅(qū)動時，開關(guān)吸合，對應(yīng)的水泵通電；當(dāng)無電流啟動時，開關(guān)斷開，對應(yīng)的水泵不通電，同時在繼電器兩端并聯(lián)入二極管進(jìn)行保護(hù)。通過發(fā)光二極管亮滅來表示水泵是否通電，同時由于繼電器的驅(qū)動電流過大，需要加入限流電阻。如圖： 水壓傳感器產(chǎn)品基本特性：PT500500系列壓力變送器采用高精度高穩(wěn)定性電阻應(yīng)變計/擴(kuò)散硅晶體/陶瓷晶體等做為變壓器的感壓芯片，選進(jìn)的貼片工藝，配套帶有零點、滿量程補(bǔ)償，溫度補(bǔ)償?shù)母呔群透叻€(wěn)定性放大集成電路，將被測量介質(zhì)的壓力轉(zhuǎn)換成4～20mA、0～5VDC、0～10VDC、～。產(chǎn)品過程連接部分和電氣連接部分有多種方式，能夠最大限度的滿足用戶的需求。在反相輸入單門限電壓比較器的基礎(chǔ)上引入正反饋網(wǎng)絡(luò)，就組成了具有雙門限值的反相輸入遲滯比較器。它的靈敏度低一些，但抗干擾能力卻大大提高。 傳輸特性設(shè)從 ， 和 開始討論。當(dāng)vI增加到略大于 ，則vO由VOH下跳到VOL，同時使vP下跳到 。若減小vI，只要 ，則vo將始終保持 不變，只有當(dāng) 時， 才由 跳到VOH。由以上分析可以看出，遲滯比較器的門限電壓是隨輸出電壓vo的變化而改變的。 穩(wěn)壓二極管二極管為一個由p型半導(dǎo)體和n型半導(dǎo)體形成的pn結(jié)，在其界面處兩側(cè)形成空間電荷層，并建有自建電場。當(dāng)外界有正向電壓偏置時，外界電場和自建電場的互相抑消作用使載流子的擴(kuò)散電流增加引起了正向電流。當(dāng)外加的反向電壓高到一定程度時，pn結(jié)空間電荷層中的電場強(qiáng)度達(dá)到臨界值產(chǎn)生載流子的倍增過程，產(chǎn)生大量電子空穴對，產(chǎn)生了數(shù)值很大的反向擊穿電流，稱為二極管的擊穿現(xiàn)象。穩(wěn)壓管也是一種晶體二極管，它是利用PN結(jié)的擊穿區(qū)具有穩(wěn)定電壓的特性來工作的。我們把這種類型的二極管稱為穩(wěn)壓管，以區(qū)別用在整流、檢波和其他單向?qū)щ妶龊系亩O管。 這樣，當(dāng)把穩(wěn)壓管接入電路
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