水位报警器毕业论文

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基于单片机的超声波水位控制系统毕业论文

基于单片机的超声波水位控制系统毕业论文

学士学位毕业设计(论文) 基于单片机的超声波水位控制系统Control system of ultrasonic level based on single chipmicrocomputerbySupervisor: Huang FuhaiMarch 2015毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

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涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

水位检测仪系统设计毕业设计论文

水位检测仪系统设计毕业设计论文

目录摘要 (3)一、绪论 (4)(一)单片机高塔水位控制系统 (4)(二)设计的技术要求和设计任务 (4)(三)设计背景 (4)二、单片机基础 (5)(一)单片机概述 (5)三、硬件设计 (6)(一)单片机最小系统电路设计 (6)(二)水位检测传感器的选用 (7)(三)稳压电路的设计 (7)(四)光报警电路的设计 (8)(五)继电器控制水泵加水电路 (9)(六)电源电路 (10)四、设计语言及软件 (11)(一)汇编语言介绍 (11)(二)wave6000软件介绍 (11)(三)Proteus软件介绍 (13)五、软件设计 (15)(一)系统原理 (15)(二)系统结构图 (15)(三)系统组成及原理 (16)(四)系统总原理图 (17)(五)系统总程序如下 (18)(六)低水位的程序设计 (19)(七)中水位程序设计 (19)(八)高水位程序设计 (19)(九)故障程序设计 (19)毕业设计总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)摘要随着社会和科技的进步,以及人们的生活标准水平逐步的提高与发展,方便的全自动控制系统生活开始逐步进入到我们的生活,单芯片微型计算机发展是其中的一个重要分支,具有高可靠性,高性能价格比,低电压,低功耗等优点,以单片机为核心的自动化控制系统已经赢得了广泛的应用范围。

本设计是基于单片机的水位检测仪系统设计。

设计系统的目的在于应用单片机的自动运行技术,使得水塔中的水位始终保持在一定范围内,以保证连续正常的供水。

本设计是以AT89C51单片机为核心部件的水塔水位检测控制仿真系统设计的,用以检测水位并进行控制、处理以及报警功能,并在Proteus仿真软件环境中仿真测试。

结果表明,设计的系统具有良好的检测和控制功能,方便移植性和可扩展性。

关键词:水位控制单片机报警一、绪论(一)单片机高塔水位控制系统在高塔的内部我们设计一个简易的水位探测传感器用来探测三个水位,即低水位,正常水位,高水位。

水位报警器

水位报警器

毕业设计(论文)论文题目:水位报警器教学中心:电子科技大学网络教育学院(西区)指导老师:王新职称:工程师学生姓名:刘洋学号:V120560074201020专业:电子信息工程电子科技大学网络教育学院(西区)制2014年5 月6 日毕业设计(论文)任务书题目:水位报警器任务与要求:本设计结合新一代水位传感器的特性和现代水位测量系统提出的新要求,提出了基于智能STC89C52RC单片机高精度、系统功能多样的新一代测量系统设计方案时间: 2014 年 3月 25 日至 2014 年 5 月 6 日共 7 周教学中心:电子科技大学网络教育学院(西区)学生姓名:刘洋学号:V120560074201020专业:电子信息工程指导单位或教研室:电子科技大学网络教育学院(西区)指导教师:王新职称:工程师电子科技大学网络教育学院制2014年 5 月 6 日毕业设计(论文)进度计划表本表作评定学生平时成绩的依据之一。

电子科技大学毕业设计(论文)中期检查记录表注:此表同学生毕业设计(论文)一起存档本仪器是一款全手工自主设计的主动报警控制器,其功能集测量、报警、控制于一体,整个操作过程无需人工手工控制,已实现全自动化的水位控制,可广泛使用于各工厂,学校,宾馆的各高层屋顶,城市或农村中各类水塔,水池供水,排水。

制作水位报警器的过程是一个综合各科知识并运用于操作实践的过程,是一个自主学习和锻炼的过程。

有助于提升我们的学习能力与动手实践能力。

在课题制作中我查阅大量的相关资料,这在最大程度上提高了我的自学能力和探索能力。

在制作的过程中虽然非常辛苦,但我已经能够最大程度的把我在学校课堂上学到的知识融合到自主创新上,这也是我在这次设计制作中最大的收获。

总之,毕业设计综合了我在校学习的学习成果,理论联系实践,可以锻炼我们走向社会、走向岗位的实践能力,也为社会尽自己的一份绵薄之力。

报警控制器电路在设计中要求当水位报警器接通电源时,主电路有相应的电源指示灯点亮,指示电源正常。

基于单片机的水位控制系统设计毕业论文

基于单片机的水位控制系统设计毕业论文

基于单片机的水位控制系统设计毕业论文目录河系学院本科生毕业论文(设计)诚信声明 ........................................................ 错误!未定义书签。

河西学院本科生毕业论文(设计)开题报告 ........................................................ 错误!未定义书签。

摘要 ............................................................................................................................ 错误!未定义书签。

ABSTRACT ............................................................................................................... 错误!未定义书签。

1. 绪论 (2)1.1 研究背景 (2)1.2研究现状 (2)2.设计任务及要求分析 (3)2.1 设计任务及要求 (3)2.1.1 设计任务 (3)2.1.2 设计要求 (3)2.1.3 要求分析 (3)3. 系统方案论证与选择 (3)3.1方案设计 (3)3.2 系统整体方案 (5)3.2 各单元电路方案论证 (5)3.3 主要模块简介 (7)3.3.1 核心芯片STC89C51单片机 (7)3.3.2 1602液晶显示器 (9)4. 硬件电路设计 (13)4.1 单片机最小硬件系统电路 (13)4.2水位显示电路 (13)4.3 水位调整及其报警电路 (15)4.4初值设置按键电路 (15)5. 程序设计 (16)5.1水位控制系统主程序设计流程图 (16)5.2 水位控制系统主程序 (16)6. 实物调试与测试 (16)6.1实物图 (17)6.2 测试结果分析 (17)7. 结束语 (17)参考文献 (18)致谢 (20)附录 (21)河西学院本科生毕业论文(设计)题目审批表 (29)河西学院物理与机电工程学院指导教师指导毕业论文情况登记表 (30)河西学院毕业论文(设计)指导教师评审表 (31)河西学院本科生毕业论文(设计)答辩记录表 (36)1. 绪论1.1 研究背景水位自动控制技术越来越频繁地进入到自动控制系统设计者的视线。

水位报警器毕业论文

水位报警器毕业论文

目录摘要 (1)序言 (2)第一章水位报警器设计的基本方案 (3)§1.1设计的目的和要求 (3)§1.2系统设计的基本方案 (3)第二章水位报警器硬件系统方案论证与选择 (4)§2.1水位报警器电源设计 (4)§2.2水位报警器各模块方案的选择和论证 (4)§2.3系统硬件设计与实现 (5)第三章水位报警器软件系统设计 (10)§3.1 软件设计 (10)§3.2 软件的调试 (11)第四章水位报警器的抗干扰措施 (12)§4.1 抗干扰措施 (12)第五章电路板的安装与调试 (13)§5.1硬件的安装调试 (13)§5.2水位报警器系统的测试 (13)第六章水位报警器功能与扩展 (14)§6.1水位报警器扩展 (14)全文总结 (14)致谢 (15)参考文献: (15)水位报警器摘要:本系统主要由5V直流稳压源、水位报警控制模块、报警指示和负载控制模块等几部分构成。

其中直流稳压源采用三端稳压芯片LM7805实现,而水位报警控制模块主要由单片机89C2051通过编程实现。

单片机89C2051与报警指示和控制之间用光耦进行隔离,报警指示和控制中带有继电器,可以用来控制强电系统,包括电机等进行水位控制。

本系统经测试成功地达到预期设计的各项技术指标。

关键词:水位报警,单片机,89C2051,继电器序言水位报警器在水位控制方面起关键性的作用,设计一套性能优良、维护简单、运行可靠的水位报警器,具有非常大的现实意义。

国内外水位报警器繁多,但大多价格昂贵,维护和修理也不方便,并且市场上大多数的水位报警器也都功能单一,不适合对其功能进行拓展。

市场上当然也有些水位报警器价格比较便宜,但功能简单,体积比较大,容易出现故障。

通常锅炉上采用极点式,水塔多采用浮球式,水槽多采用压力变送式,以及家用太阳能热水器多采用极点式电阻变压式等。

水位控制器毕业设计

水位控制器毕业设计

水位控制器毕业设计水位控制器毕业设计毕业设计是大学生在校期间的一项重要任务,它既是对所学知识的综合运用,也是对学生能力的全面考核。

在我的专业领域中,我选择了设计一个水位控制器作为我的毕业设计项目。

水位控制器是一种能够自动监测和调节水位的装置,广泛应用于水处理、工业生产和生活用水等领域。

首先,我将介绍水位控制器的原理和工作方式。

水位控制器主要由传感器、控制器和执行器三部分组成。

传感器用于感知水位的变化,常见的传感器有浮球传感器和电容传感器。

控制器是水位控制器的核心部件,它接收传感器的信号并根据设定的水位值来控制执行器的动作。

执行器可以是电磁阀、水泵或者排水泵等,用于控制水的进出。

接下来,我将详细讲解水位控制器的设计和实现过程。

首先,我需要选择合适的传感器。

浮球传感器是一种常见且简单的传感器,它通过浮球的上升和下降来感知水位的变化。

然而,浮球传感器的使用受到水质和浮球材料的限制,因此我决定采用电容传感器。

电容传感器利用水的介电常数与水位之间的关系来测量水位,具有较高的精度和稳定性。

在控制器的设计中,我将采用微控制器作为控制核心。

微控制器具有较强的计算和控制能力,可以实现水位的精确控制。

我将使用C语言编程,编写相应的控制算法和逻辑。

同时,为了提高系统的可靠性和稳定性,我将设计合适的电路保护和故障检测机制。

在实际的应用中,水位控制器需要考虑多种情况和需求。

例如,对于水处理系统,水位控制器需要能够自动调节水的进出,保持水位在设定范围内。

对于工业生产中的液位控制,水位控制器需要能够实时监测液位,并根据需求控制液体的注入或排出。

对于生活用水,水位控制器可以用于自动控制水箱的进水和排水,提供便利和节约资源。

最后,我将进行实验验证和性能评估。

通过搭建实验平台,我将测试水位控制器在不同水位变化和负载条件下的性能。

同时,我还将对水位控制器的精度、稳定性和可靠性进行评估,并与市场上的其他产品进行比较。

综上所述,水位控制器毕业设计是一个涉及多个领域的综合性项目。

水位控制报警器毕业论文(1)

水位控制报警器毕业论文(1)

水位控制报警器毕业论文(1)学号:040109106密级:亳州职业技术学院毕业论文(设计) 水位控制报警器的研究与设计姓名黎聪学科专业电子信息工程技术研究方向水位控制报警器的研究与设计指导教师王玉香完成时间2012年4月毕业论文(设计)承诺书本人郑重承诺:1、本论文(设计)是在指导教师的指导下,查阅相关文献,进行分析研究,独立撰写而成的。

2、本论文(设计)中,所有实验、数据和有关材料均是真实的。

3、本论文(设计)中除引文和致谢的内容外,不包含其他人或机构已经撰写发表过的研究成果。

4、本论文(设计)如有剽窃他人研究成果的情况,一切后果自负。

毕业论文(设计)作者签名:签字日期:年月日毕业论文(设计)版权使用授权书本论文作者完全了解亳州职业技术学院有关保留、使用论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。

本人授权亳州职业技术学院可以将论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编论文。

论文作者签名:指导教师签名:签字日期:年月日签字日期:年月日亳州职业技术学院毕业论文(设计)开题报告书开题时间:2012/4学生姓名黎聪专业班级09电子信息工程技术指导教师王玉香课题名称水位控制报警器的研究与设计课题来源教师命题1.课题研究的意义及现状分析:随着计算机技术和现代通信技术的迅速发展,水位报警器已经从普通型发展到智能化,而且水位报警计的功能日益趋向于完善,然而水位报警计的许多相关理论与技术仍在不断发展。

本次设计的就是针对锅炉水位报警器研究的一个课题。

因锅炉里的水在高温时汽化供暖,水和汽的损耗较大,要不断地补充水,使锅炉里的水位保持一定的高度,水位过低,锅炉就有爆炸的危险。

为了随时了解锅炉内的水位,在锅炉上都装有水位计,水位计和锅炉构成一个连通器。

常用的有玻璃液位计、压强液位计、浮标液位计、电容液位计及电阻液位计等。

在高温和高压下,也可采用同位素液位计。

基于单片机的水位监测报警系统毕业设计

基于单片机的水位监测报警系统毕业设计
P0口:
P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口,也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时,每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路,对端口P0写“1”时,可作为高阻抗输入端用。在访问外部数据存储器或程序存储器时,这组口线分时转换地址(低8位)和数据总线复用,在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时,P0口接收指令字节,而在程序校验时,输出指令字节,校验时,要求外接上拉电阻。
P1口:
P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口,P1的输出缓冲级可驱动(吸收或输出电流)4个TTL逻辑门电路。对端口写“1”,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平,此时可作输入口。作输口使用时,因为内部存在上拉电阻,某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流(IIL)。与AT89C51不同之处是,P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2的外部计数输入(P1.0/T2)和输入(P1.1/T2EX)
2.2.2
AT89系列单片机在我国得到了极其广泛的应用。由于AT89C52具有强大的功能,可以使我的设计更方便也更人性化。而且它很好的兼容MCS-51系列单片机的指令系统和引脚功能。它片内还含有Flash Memory,Flash Memory是一种电擦除和电写入的闪速存储器(记为FPEROM),在系统开发过程中可以很容易地进行程序修改,使开发和调试更为简单。
然而,高塔水位控制系统是我国住宅小区广泛应用的供水系统,随着生活质量的不断提高,许多农村甚至城市兴建的许多的房子现在都要实现自来水供水,所以现在很多家庭的楼顶都砌了高塔用来存储用水,然后对整个房子的用水进行共给。
目前大多数的住宅小区都是采用人工加水的办法,即当水用完的时候,就人工开启水泵进行加水,十分不方便。以至于水用完之前不知道水已经很少了,等到用完了才知道没水了,如果是急需用水的情况下,那就十分麻烦,要等到加水之后才有水用;加水过程当中,还需要人时时刻刻检查水位情况,以防止水位超过最高的水位;这以上一系列的问题,都在期待一种简单、经济的高塔水位控制系统的诞生。

水位报警器设计范文

水位报警器设计范文

水位报警器设计范文水位报警器是一种检测并提示水位变化的设备,广泛应用于水利、水电、农业灌溉、环境监测等领域。

它通过侦测水位的变化来判断水位是否超过或低于一定的阈值,并通过声音、光信号或其他方式来及时报警,以提醒用户采取相应的措施。

首先,水位报警器的核心是水位检测。

常见的水位检测方法包括浮球测量、电容测量和超声波测量等。

浮球测量是利用浮球的上浮和下沉来判断水位的高低,通过浮球所连接的开关触发报警。

电容测量是通过将水作为电容介质,当水位变化时,电容也随之变化,通过检测电容变化来判断水位的高低。

超声波测量是利用超声波发射器和接收器之间的距离变化来测量水位的高低。

其次,报警方式是水位报警器设计中的重要部分。

报警方式可以采用声音、光信号、震动或无线传输等方式。

声音报警可以通过集成蜂鸣器或扬声器来实现,可以选择不同的音调和音量以适应不同的环境。

光信号报警可以通过LED灯或LCD显示屏来实现,可以实时显示水位的高低。

震动报警可以通过震动马达来实现,用于在嘈杂环境中提醒用户。

无线传输报警可以通过与无线模块结合,将报警信号传输到用户的手机或电脑上。

第三,水位报警器需要有可靠的电源供应。

可以选择使用电池作为电源,也可以选择使用直流电源。

如果使用电池,需要考虑电池的寿命和更换周期,以确保水位报警器长期可靠地工作。

如果使用直流电源,需要考虑电源的稳定性和防止电源故障带来的影响。

第四,安装方式是水位报警器设计中需要考虑的重要因素。

水位报警器应该方便安装,并且能够固定在水位变化范围内的合适位置。

可以选择固定在管道或容器上,也可以选择浮动在水中。

安装方式不仅要能够准确检测水位的变化,还要考虑到实际应用场景的要求。

最后,水位报警器的设计材料需要选择防水、耐腐蚀和耐高温的材料。

由于水位报警器常常需要在潮湿、腐蚀性气体或高温环境中工作,因此需要对材料的选择和设计进行考虑,以确保水位报警器的可靠性和长寿命。

综上所述,水位报警器设计需要考虑水位检测方法、报警方式、电源供应、安装方式和设计材料。

水位检测论文

水位检测论文

摘要全自动水塔控制监测系统,改变了传统水塔利用水的导电性,在不同高度安装3根金属棒用来感知水位变化的检测方式。

本设计结合了当今先进的研究成果优化了水位变化信号的检测端,基于单片机的水塔水位控制系统可以使水塔水位自动保持在一定的范围之内,同时让水塔有足够的储水量满足用户需要。

除此之外本系统还具有空塔报警、溢塔自动处理、用户设置水位上限、液晶屏显示当前水位等功能。

所以这是一个可靠、高效的水位监测与控制系统。

本设计通过一个安装在水塔内部的电容式液位传感器,采用的电容式传感器结构是一种低成本、重复性好、灵敏度高、测量稳定的传感器信号变换电路。

它利用CAV424单一或差动电容式信号转换电压输出集成电路,依据液面高度与传感器电容量成单调函数的关系,通过单片机计算水位高度,最后再经电磁阀对进水进行控制,实现了水位测量与控制系统的要求。

关键词:单片机;水位检测;电容传感器;ADC0832;CA V424ABSTRACTAutomatic water tower control monitoring system, changed the traditional water tower using electrical conductivity of water, at different heights to install 3 metal rod used to sense water level change detection design is a combination of today's advanced research results to optimize the water level change signal detection, the water tower water level control system based on single chip microcomputer can keep the water tower water level automatically within a certain range, and let the water tower has enough supply to meet user addition this system also has the air tower alarm, automatic processing, user setting upper limit of water overflow tower, LCD screen displays the current water level, this is a reliable and efficient water level monitoring and control system.This design through a capacitive liquid level sensor installed inside the water tower, the structure of capacitive sensor is a kind of low cost, good repeatability, high sensitivity, measure the stability of the sensor signal conversion using single CA V424 or differential capacitive signal voltage output integrated circuit, based on the liquid surface height and capacitance sensor into a monotonic function, the relationship between water level through the calculation of single chip microcomputer, and then the electromagnetic valve to control the water, water level measurement and control system is realized.Key words:microcomputer;power system;liquid level measurement;capacitive sensor;ADC0832;CA V424目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 前言 (1)1.1 选题背景及研究意义 (1)1.2.1 水位检测与控制的概念 (2)1.2.2 水位检测技术的研究现状 (2)1.3 课题主要设计内容及要求 (3)1.3.1 课题设计内容 (3)1.3.2 课题设计要求 (3)2 水位检测与控制系统相关原理 (4)水塔工作原理分析 (4)2.1.1 水塔工作原理 (4)2.1.2 水塔的的水位检测与控制系统 (5)2.2 水位检测系统 (6)2.2.1 电容式水位传感器的原理 (6)2.2.2 CA V424电容式信号转换电压输出集成电路 (7)2.3 水位控制系统 (10)2.3.1 单片机控制原理 (10)2.3.2 电磁阀控制原理 (10)3 系统硬件设计 (12)3.2 系统电路组成及设计说明 (12)3.1 硬件设计工具简介 (12)3.3 各部分电路设计 (13)3.2.1 电源电路设计 (13)3.2.2 MCU主控电路设计 (14)3.2.3 显示单元电路设计 (15)3.2.4 ADC0832电路设计 (16)3.2.5 传感器信号转换电路设计 (18)3.2.6 电磁阀控制电路设计 (19)4 系统软件设计 (20)4.1 软件设计任务 (20)4.2 程序算法设计 (20)4.3 软件设计工具简介 (20)4.3.1 Keil μVision4程序编译调试软件 (20)4.4 软件设计流程 (21)4.4.1 主程序流程图 (21)4.4.2 单片机程序流程图 (22)5 系统测试与结果分析 (23)结论 (25)参考文献 (26)致谢 (27)附录 (28)1前言1.1 选题背景及研究意义水塔是在日常生活和工业应用中经常见到的蓄水装置,通过对其水位的控制对外供水以满足需要,其水位控制具有普遍性。

大学本科毕业设计论文_水温监控及水位越限报警系统

大学本科毕业设计论文_水温监控及水位越限报警系统

题目名称水温监控及水位越限报警系统( 本科E题)摘要:本系统采用嵌入式微处理器作为核心部件,采用DS18B20集成温度传感器对温度进行实时采样,通过对采集到的温度值与人工设定的值进行比例积分微分算法并运用脉宽调制技术,控制电热器的加热功率和自动注入冷水来实现温度控制,并显示当前值与设定值。

对于水位越限报警局部,那么采用电接触式液位控制,通过插入液体中的三根电极实现上下位报警,当超出设定的液位范围时,电路就会发出报警,同时单片机通过水泵控制抽水和放水,使液位到达规定范围。

测试结果说明,该系统具有良好的可靠性、稳定性及温控能力。

关键词:微控制器;温度测量;PID控制;脉冲调宽技术;Abstract: This system takes core part by monolithic integrated circuit STC89C52. Regarding water temperature monitoring part,it uses DS18B20to carry on the real-time sampling to the temperature and programed with the software which cllected on the temperature and artificial set of values PID processing to control the generation of PWM wave, then control the heating or electric heater to the cold water into the container to realize temperature control, and on the real-time use display of equipment to display the two temperature Value . Regarding the warning part of water level overstep, uses the electrode to make the height fluid position examination. When the liquid level exceeded the set range, the circuit will issue a report to the police, at the same time through the single-chip control of pumps and pumping water, so that the liquid level up to the required range.The test result indicated that this system has the good reliability, the stability and controls ability warm.Keyword: MCU;Temperature measurement ;PID control ; PWM;目录前言 (4)1 方案论证与比拟 (4)............................................2.2.1 测温控制电路设计 (7)2.2.2 液位报警电路设计 (8)2.2.3 数码管显示电路设计 (9)附1:电路图图纸 (13)附2:程序清单 (14)前言水温监控及水位越限报警系统在工业及日常生活中应用广泛,分类较多。

水位监测报警系统的设计

水位监测报警系统的设计

4.2.1
4.2.1三模块要紧设计电路图
4.2.2
P1是连接水位信号模块、信号转换模块、发光管显示模块的接口;
第一,自己对系统的整体方案进行了设计,通过几天的试探论证,依照设计要求,本系统要紧由六个大的模块组成,别离是:水位信号模块,信号转换模块,发光管显示模块,数码管显示模块,报警模块,编码模块。整体方案设计好以后,然后自己别离对各模块的电路进行了分析与设计。第一对水位信号模块的分析,考虑到分辨率要求不高和信号处置的难度,我决定采纳触点的方式,即在每一个水位点放置一个触点,当水位达到该触点时就可取得一个信号。然后是对信号模块的分析选择,考虑到系统工作时的稳固性,决定利用CD4066双向模拟开关,把微弱的水位信号转换为稳固的电位信号。最后关于编码模块和数码模块的选择,考虑到电路的靠得住性和各类芯片的经常使用程度,自己利用了异或门74LS86和或门74LS32组成一个特殊的编码电路对个位的数进行编码。当对各模块分析选择完成以后,接下来确实是对系统中各要紧芯片的概述,自己通过查阅图书馆的资料和在网上搜集资料,别离对CD40066双向模拟开关芯片,CD4511显示译码器芯片,74LS32和74LS86芯片的各引脚功能进行了图表概述。当做完这些工作以后,然后确实是对系统电路的设计。第一是对水位信号模块、信号转换模块、发光管显示 模块的电路设计(图)。接下来是对数码管显示模块、报警模块、编码模块的电路设计(图)。接下来确实是对系统的要紧工作原理的概述。当以上工作完成以后,最后确实是对整个系统的做了一个简单调试,调试大体成功。
Keyword:Decoding circuit alarm circuit monitoring circuit.

现代传感技术、电子技术、运算机技术、自动操纵技术、信息处置技术和新工艺、新材料的进展为智能检测系统的进展带来了前所未有的奇迹。在工业、国防、科研等许多应用领域,智能检测系统正发挥着愈来愈大的作用。检测设备就像神经和感官,源源不断地向人类提供宏观与微观世界的各类信息,成为人们熟悉自然、改造自然的有力工具。现代的广义智能检测系统应包括一切以运算机(单片机、PC机、工控机、系统机)为信息处置核心的检测设备。因此,智能检测系统包括了信息获取、信息传送、信息处置和信息输出等多个硬、软件环节。从某种程度上来讲,智能检测系统的进展水平表现了一个国家的科技和设计水平。随着我国经济科技的不断进展,各类智能监测技术都取得长足进展,智能水位操纵在日常生活及工业领域中应用相当普遍,比如水塔、地下水、水电站等情形下的水位操纵。而以往水位的检测是由人工完成的,值班人员全天候地对水位的转变进行监测,用有线及时把水位转变情形报知主控室。然后主控室再开动电机进行给排水。很显然上述重复性的工作不管从人员、时刻和资金上都将造成专门大的浪费。同时也容易出过失。因此随着自动化技术的进展,水位监测技术也取得了突飞猛进,为人们的生产生活带来了许多方便。大到可用于水库、湖泊、水池水位的检测,小的能够用于鱼缸、锅炉水位等的检测。水位检测能够有多种实现方式,如机械操纵、逻辑电路操纵、机电操纵等,在那个地址我选择了数模逻辑电路的方式来监测水位,利用水的导电性持续地全天候地测量水位的转变,把测量到的水位转变转换成相应的电信号,再通过整体电路,完成相应的水位显示操纵和报警功能。具体设计内容如下:

水位报警器毕业论文

水位报警器毕业论文

水位报警器毕业论文位报警器中的应用系别:学生姓名:专业班级:学号:指导教师:2019 年4 月25 日独创性声明本人声明所呈交的毕业论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。

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对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

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论文作者签名:日期:2019 年4 月25 日毕业论文版权使用授权书本毕业论文作者完全了解学校有关保留、使用毕业论文的规定,即:学校有权保留并向有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

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(请在以上方框内打“ V”)毕业论文作者签名:孙超指导教师签名:日期:2019 年4月25 日日期:年月日摘要近年来,随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,人们对生活热水器的需求日益增加,太阳能热水器便是太阳能成果应用中的产业。

它为百姓生活提供环保,安全节能,卫生的热水。

太阳能热水器就是吸收太阳辐射的热能,加热冷水供给人们的生活使用,然而太阳能热水器一般都设在室外房屋的高处,热水器的水位在使用过程中不易观测,使用水位报警器后,则可实现水箱中缺水或者加水过多时自动发出声光报警。

太阳能热水器水位报警器是利用导电式水位传感器实现自动检测和自动控制这一功能的。

关键词:太阳能热水器;水位报警器;传感器。

目录第一章传感器概述...................... ( 1)第一节传感器技术 (1)第二节传感器的定义及作用..................第三节传感器的特性....................第四节传感器的分类....................第二章液位传感器的概述....................第一节液位传感器......................第二节导电式液位传感器的基本工作原理.............第三章太阳能热水器水位报警器.................第一节工作电源指示....................第二节基本工作原理.................... 全文总结....................... 参考文献....................... 致谢.........................1 ) 2) 4) 5) 5) 5) 8) 8) 8) 11) 12) 13)第一章传感器概述第一节传感器技术世界是由物质组成的,各种事物都是物质的不同形态。

液面报警器的设计_毕业设计

液面报警器的设计_毕业设计

液面报警器的设计液面报警器的设计绪论随着科技的发展,人们的生产、生活状态不断的得到改善,对于自动反馈报警和控制的需求也越来越高,本次论文所研究的液面报警器可以预防在日常生活中的关于液体的部分安全隐患,例如一些仪器或机械的运转过程中需要液相制冷或者对液体的循环系统有要求,利用液面报警监控可以对其运转状态有及时的把握。

报警器可以利用多种形式实现,其中较为常见的方式可以通过液面对闭合电路的影响来实现。

555集成定时器是一种模拟和数字电路相混合的集成电路只要在外部配上适当阻容元件,就可以方便的构成脉冲产生和整形电路,在工业控制、定时、仿声、电子乐器及防盗报警等方面应用很广,555定时器不仅提供了2/3V置位电CC、,且可通过R的非端直接从外部进行置零的基本RS触发器,而且还给平为1/3Vcc出了一个状态受该触发器输出端(Q的非)控制的晶体管开关,因此使用起来极=4.5~16V输出高电为灵活。

555定时器的电源电压范围比较大,双极型电路Vcc平不低于电源电压的90%,带拉电流和灌电流负载的能力可达200毫安;555集成电路还可以组成多种波形发生器、多谐振荡器、定时延时电路、单稳态触发电路、报警电路、检测电路、频率变换电路等,555时基电路由分压器、比较器、R-S触发器、输出级和放电开关等组成的。

电路中的比较器的主要功能是对输入电压和分压器形成的基准电压进行比较,把比较的结果用高电平"1"或低电平 "0"两种状态在其输出端表现出来。

555时基集成电路的应用电路,包括在灯光控制电路中的应用、报警器中的应用、电源控制电路中的应用、农业控制电路中的应用、家用控制电路中的应用、工矿控制电路中的应用、机动车控制电路中的应用、娱乐与保健控制电路中的应用等。

多谐振荡器是一种自激振荡电路,当电路连接好之后,只要接通电源,在其输出端就可以输出矩形脉冲,且矩形脉冲中除基波外还含有丰富的高次谐波。

自动水满报警器-课程设计论文本科论文

自动水满报警器-课程设计论文本科论文

目录一、引言 (2)二、设计任务与要求 (2)三、方案设计与选择 (2)四、电路原理图 (2)1、课程设计仿真图 (3)2、课程设计电路图 (3)3、设计内容 (4)3.1 工作原理 (4)3.2电阻电流分析 (5)3.3分析起振原理 (5)3.4 分析VD1作用 (5)3.5详细分析CD4011的多种具体应用典型电路 (5)五、课程设计数据分析 (6)5.1 设计中原件参数选择 (6)5.2 理论数据计算 (7)六、课设用到主要元器件介绍 (7)七、PROTEL制作PCB板 (10)7.1 PCB制作流程图 (10)7.2 PCB制作中的过程 (11)八、课程设计中遇到问题和解决方法 (12)九、课设总结 (12)十、参考文献 (13)一、引言自动水满报警器是当今运用十分广泛的报警器产品,在消防部门,公司安全和人们的日常生活都发挥着重要的作用。

该电路设计方法颇多,但其功能都是唯一的,实现水满后自动报警,而工作原理,分析方法,电路调试等都根据具体电路而定,所以对电路工作原理分析和电路安装与调试处理技术犹为重要。

本文从自动水满报警功能出发设计了一个功能较为完善的电路,并对电路工作原理和元件参数选择处理进行了系统的分析,根据工作原理和调试的结果,从所存在的一些问题着手解决,改变电路结构和元件参数,进而更准确地制作完成电路功能。

关键词:报警器 ; 工作原理 ;PCB 制作流程 ; 安装与调试二、设计任务与要求1.设计任务根据自己所学知识,运用电学基本器件,设计一个水满报警器。

2.设计要求(1)当水位报警器接通电源时,主电路有相应的电源指示灯亮,指示电源正常。

(2)当水箱缺水时,电路能发出声光警报,并告知人们应向水箱送水。

(3)当水箱中的水上升到需要的高度时,电路发出声光警报,应停止向水箱中送水。

三、方案设计与选择方案一、利用电导式传感器的三个电极设计一个水位报警器,通过传感器将水位变化转化为电信号送到测控电路中,通过对信号的处理对外在条件进行操作,可大体用图标表示为: 被测量 输出信号二、方案设计与论证方案二、利用单片机完成水位自动报警器。

水位检测系统的设计 论文

水位检测系统的设计 论文

第1章引言水位检测和显示仪表装置在工业上有着广泛的应用。

本设计采用的是一种低成本的数码管显示驱动方案。

在对成本较敏感的小型系统中,该方案有着一定的参考价值。

1.1 设计背景键盘和显示器是单片机系统中人机对话不可缺少的一部分。

在许多智能仪表的设计中,多用LED数码管来显示。

这是因为LED数码管驱动简单,成本较低并且能适应恶劣的环境。

用于数码管显示驱动的芯片有很多种,常见的有MAX7219、MAX7221、ZLG7290、IMC7218B以及8279等。

这些专用芯片使用方便、功能教强,但价格偏高。

本设计中采用的循环扫描的方式,充分利用单片机快速的处理能力对各显示单元分时选通,只需普通的串行移位芯片,就可以达到显示驱动的目的。

这种方法对单片机的CPU占用率相对较高,不适宜于CPU任务繁忙的场合,但是对那些功能相对简单,CPU相对空闲的中小型系统非常实用,能够大大降低系统成本。

1.2 系统主要功能该装置对偏离零点的水位进行检测,然后将带符号的水位值(低于或高于零点)用数码管显示出来,并通过双色发光二极管LED阵列对水位高度进行模拟显示。

整个装置主要包含水位检测和显示两个部分,现将每部分功能说明如下:(1)水位检测:在0mm、±10mm、±25mm、±50mm、±80mm、±120mm、±160mm、±240mm共15点基础上,检测水位偏离零点的大小。

(2)水位显示:将上一步检测结果用数码显示出来,显示值以比实际水位小的最近点为准,例如:水位实际高度为35mm,则数码管显示25mm。

同时,用15个竖直排列的双色LED阵列直观的模拟当前水位高度,当水位没有达到某点相应的LED显示红色,达到或超过则显示绿色。

当水位低于-240mm时报警灯显示绿色,高于+240mm时报警灯显示红色,当水位恢复正常值时报警灯熄灭。

第2章硬件设计基本原理与实现方法2.1 水位检测与数据采集本设计采用电接点水位检测方法,在每一个预定水位检测点处,将两个电极安装在容器壁,使其一端能够与没过该点的水充分接触,另一端引出到容器外面同检测电路相连,两个电极等高度并间隔一定距离。

毕业设计论文_液位检测显示控制系统设计

毕业设计论文_液位检测显示控制系统设计

毕业设计论文_液位检测显示控制系统设计毕业设计论文_液位检测显示控制系统设计摘要水位测量在日常生活和工业领域有着广泛的应用,比如江河湖泊,地下水,水电站等都需要进行水位监测,以此来了解水位的工作情况以方便工作。

水位监测系统目前在国里外都有广泛的应用。

水位检测就是水位数据的采集、存储、传输、处理等技术的集成。

水位检测的方法有很多种,如人工检测、传感器检测等等。

本文介绍的是基于压力传感器实现的液位控制器的设计方法,该控制器以STC89C51单片机为核心,并辅以外围硬件电路来实现控制要求。

本文首先介绍总体的设计方案,接着重点介绍各功能模块的作用及实现方法。

最后,介绍proteus 仿真软件。

关键词:水位检测单片机控制传感器摘要ABSTRACTWater level measurement in daily life and industrial fields have a wide range of applications, such as rivers, lakes, groundwater, hydropower, all these need water level monitoring , in order to understand the changes in the water level to facilitate the work. Water level monitoring system are widely used inside and outside currently. Level detection is the level of data collection, storage, transmission, processing and other technology integration. Level detection methods are many, such as artificial detection, sensor detection and so on. This article is based on a pressure sensor to achieve the level controller design method, the controller STC89C51 microcontroller as the core, supplemented by peripheral hardware circuit to achieve control requirements. This paper describes the overall design scheme, and then focuses on the role of various functional modules and implementation. Finally, proteus simulation software is introduced.Keywords: level detection single chip microcomputer control sensor目录第一章绪论 (3)1.1 液位自动检测的现状及发展趋势 (3)1.2 课题背景及研究意义 (4)1.3 方案规划 (4)第二章单片机最小系统设计 (7)2.1 单片机最小系统的功能 (7)2.2 51系列单片机 (7)2.3 单片机最小系统的结构 (10)2.3.1 时钟电路 (10)2.3.2 复位电路 (10)2.4 最小系统的电路设计 (11)第三章水位测量与显示模块的设计 (15)3.1 传感器的介绍 (15)3.2 0804模数转换器 (16)3.3 LCD液晶显示模块电路设计 (18)3.4 报警电路的设计 (20)3.5 控制电路的设计 (21)第四章软件的设计 (23)4.1 软件的整体结构设计 (23)4.2 LCD液晶显示程序设计 (23)4.2.1 LCD1602的基本操作时序 (23)4.2.2 LCD1602的初始化过程 (26)4.2.3 LCD1602的显示流程 (26)4.2.4 液晶显示部分子函数源程序 (27)4.3 4*1键盘程序设计 (29)4.3.1 按键的消抖 (29)4.3.2 按键部分源程序 (29)4.4 ADC0804程序的设计 (31)第五章Proteus仿真软件介绍 (37)5.1 仿真介绍 (37)5.2 Proteus的ISIS介绍 (37)5.3 利用Proteus绘制原理图 (40)5.4 Keil与Proteus的联调仿真 (41)第六章总结 (43)致谢 (45)参考文献 (47)附录1 电路图 (49)附录2 程序 (51)附录3 实物图 (59)第一章绪论1.1 液位自动检测的现状及发展趋势在现代化的工业生产中,液位测量几乎遍及生产工厂的各个环节。

基于单片机的水库水位报警系统

基于单片机的水库水位报警系统

基于单片机的水库水位报警系统本科生毕业论文(设计)题目:基于单片机水库水位报警系统学院专业电气工程及其自动化学号姓名指导教师摘要随着世界与中国科技的日益发展进步,单片机技术和自动化早已经被广泛应用在工作、科学研究等重要领域内,目前也扩展普及到我们的日常生活的各个领域中,扮演着十分重要的角色,为人们的生产生活带来了许多方便。

大到可用于水库、湖泊、池塘水位的检测,小的可以用于鱼缸、锅炉水位的检测。

水库水位的检测也可以用自动化来实现(本设计要实现的操作)。

目前我国的监测仪器已具有了一定的研究能力、开发力和生产力,但是我国的传感和检测仪器从技术、工艺、行业生产水平和专业化等方面来看,于发达国家相比还存在一定的差距,本设计从分析水库水位(用简易水杯模拟水库)报警器的原理和设计方法入手,主要基于单片机STC89C52的硬件电路和实现电机自动运行为基础,可以自动显示水库水位以及防护水位的过高所造成的危险。

控制系统由模数转换系统的A/D转换部分、单片机控制部分、数码显示部分、和光电报警部分构成。

该电路采用简单而灵敏的监测报警电路,操作简单方便,接通电源即可工作。

该系统设计新颖、简易,灵敏度高,工作稳定,能够自动检测与显示当前水位、高低水位报警等功能。

关键词: STC89C52单片机;模数转换器;数码显示管I合肥师范学院2015届本科生毕业论文(设计)AbstractWith the development of science and technology progress, MCU technology and automation has been widely used in scientific research, work, and other important areas, plays a very important role. Deep into the various fields, for the production and living of people brought a lot of convenience. the monitoring instrument in our country have a certain research, development, and productivity, but won the testing instrument from technology and technology in our country, from the level of industry production specialization, and other aspects, domestic water level monitoring instrument are mainly float type water level gauge, pressure sensor level meter,This design from the analysis of reservoir water level alarm (tank was used to simulate reservoir), theprinciple and design method of main hardware circuit and the implementation based on micro control machine STC89C52 motor run automatically as the foundation. Control system consists of A/D conversion part of the modulus conversion system, single-chip microcomputer control, digital display part, and photoelectric alarm. The circuit is simple and sensitive monitoring alarm circuit, the operation is simple, it starts working just by turning on the power supply. The system design is novel, simple, high sensitivity, stable work, can automatically detect and display the current level, high and low water level alarm, and other functions.KEY WORD:MCU-89C52,A/D conversion ,Digital display tubeII合肥师范学院2015届本科生毕业论文(设计)目录摘要 ................................................ ................................................... .. (I)Abstract .......................................... ................................................... ................... II 目录................................................. ................................................... ........................................III 1 绪论 ................................................ ................................................... .. (1)1.1 课题研究的背景 ................................................ .. (1)1.2 发展现状和趋势 ................................................ .. (1)1.3 课题内容与意义 ................................................ .. (2)2 水库水位报警系统的系统概述 (2)2.1 该系统的工作原理 (2)2.2系统结构图 (3)2.3控制方案说明 (4)2.4系统组成与原理 (4)2.5 本章小结 .........................................5 3 硬件电路设计 ................................................ (6)3.1设计背景 (6)3.2电路设计 (6)3.2.1 探测电路 (6)3.2.2电源开关的设计 (8)3.2.3时钟复位电路设计 (8)3.2.4光电报警电路 (9)3.2.5显示数码管与功能 (10)3.2.6继电器电路 (11)3.2.7蜂鸣器电路 (11)3.3 本章小结 ........................................12 4 程序设计 ................................................ ................................................... (13)4.1 程序设计流程图 (13)4.2 水位判断函数 (14)4.3 显示函数 (14)4.4 本章小结 ........................................15 III合肥师范学院2015届本科生毕业论文(设计)5 系统仿真与硬件调试 ................................................ . (16)5.1 调试软件介绍 (16)5.1.1 程序编辑软件 (16)5.1.2 仿真软件 (16)5.2 调试与运行 (16)5.3 系统仿真 (17)5.4 硬件调试 (19)5.5 系统仿真与硬件调试结果分析......................22 结论 ................................................ ................................................... ....................... 23 参考文献 ................................................ ................................................... ............. 24 附录 A 电路原理图 ........................................................................................... 1 附录B PCB图 ................................................ ................................................... ... 1 附录 C 系统源程序 ................................................ . (1)IV1 绪论1.1 课题研究的背景我国地大物博,水资源丰富,但对于水利资源的利用层面仍然有很多的缺陷。

水位报警器作文

水位报警器作文

水位报警器作文水位报警器作文水位报警器作文1有一次,我准备洗脚,打开水龙头之后,我就到外面看书,结果洗脚盆里的水就溢出来了。

我就想:如果洗脚盆里的水到一定的高度时,会发出警报提醒我,那该有多好啊!为了把这个想法变成现实,我和妈妈上网查了有关资料,找到了一种“水位报警器”小装置的发明制作方法。

我找来了一只塑料瓶和一张音乐贺卡。

妈妈帮我找来电线、剪刀、透明胶和彩带,这样材料就备齐了。

首先,我们把音乐贺卡剪开,仔细研究音乐卡的发声原理,小心翼翼地接上两根电线。

接着,再把塑料瓶的上半部分剪掉,在瓶子中间挖了个小孔,把那两根电线塞在小孔中。

然后用皮筋和一段彩带将电线系在中下部,做成一条红色“警戒线”。

做好“警戒线”之后,我们开始调整电线的高度,长的'一根伸到瓶底,短的一根正好伸到“警戒线”那里。

我用透明胶在瓶子外面绕了一圈又一圈,就怕电线和音乐卡掉下来。

爸爸说:“纯水的导电性不强”。

为了让水的导电性增强,我们为水添加点“佐料”,做了一只小巧的盐袋,装满盐放进“水位报警器”中。

最后,我用蝴蝶结、彩带把“水位报警器”打扮得漂漂亮亮。

“水位报警器”做好了,接下来就是要做实验了,我慢慢地把水倒进“警报器”中,当水位上升到“警戒线”时,突然响起了“滴滴滴”的音乐声,并闪起了红灯。

哇!我们成功了!我和妈妈欢呼起来。

这个“水位报警器”只是个模型,等我长大以后,一定要做出真正的水位报警器!水位报警器作文2有一次,我放水准备洗澡,打开水龙头后,就在外面看书,看得津津有味,竟忘记把水龙头关掉,结果,浴缸里的水都快溢出来了。

我想:如果浴缸里的水到了一定的高度,就会发出一种警报,来提醒我水太多了,那该多好啊!于是,我和妈妈一起到网上查找有关资料,真的找到了一种名叫“水位报警器”的小制作。

我找来了一只塑料瓶和一张音乐贺卡,妈妈帮我找来了电线,我们又拿出了剪刀、透明胶和彩带......所用的`材料都备齐了。

我们首先把音乐卡剪开,仔细地研究了音乐贺卡的发声原理,小心翼翼地接上两根电线。

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传感器在太阳能热水器水位报警器中的应用系别:电气电子工程系学生:专业班级:学号:指导教师:2012 年 4 月25 日独创性声明本人声明所呈交的毕业论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中已经标明引用的容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。

对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

论文作者签名:日期:2012年4月25日毕业论文使用授权书本毕业论文作者完全了解学校有关保留、使用毕业论文的规定,即:学校有权保留并向有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权职业技术学院要以将本论文的全部或部分容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本论文。

□,在________年解密后适用本授权书.本论文属于不□。

(请在以上方框打“√”)毕业论文作者签名:超指导教师签名:日期:2012年4月25日日期:年月日摘要近年来,随着我国经济的发展和人民生活水平的提高,人们对生活热水器的需求日益增加,太阳能热水器便是太阳能成果应用中的产业。

它为百姓生活提供环保,安全节能,卫生的热水。

太阳能热水器就是吸收太阳辐射的热能,加热冷水供给人们的生活使用,然而太阳能热水器一般都设在室外房屋的高处,热水器的水位在使用过程中不易观测,使用水位报警器后,则可实现水箱中缺水或者加水过多时自动发出声光报警。

太阳能热水器水位报警器是利用导电式水位传感器实现自动检测和自动控制这一功能的。

关键词:太阳能热水器;水位报警器;传感器。

目录第一章传感器概述 (1)第一节传感器技术 (1)第二节传感器的定义及作用 (1)第三节传感器的特性 (2)第四节传感器的分类 (4)第二章液位传感器的概述 (5)第一节液位传感器 (5)第二节导电式液位传感器的基本工作原理 (5)第三章太阳能热水器水位报警器 (8)第一节工作电源指示 (8)第二节基本工作原理 (8)全文总结 (11)参考文献 (12)致 (13)第一章传感器概述第一节传感器技术世界是由物质组成的,各种事物都是物质的不同形态。

表征物质特性或运动形式的参数很多,根据物质的电特性,可分为电量和非电量。

电量一般是指物理学中的电学量,例如电压,电流,电阻及电感等;非电量则指除电量以外的一些参数,例如压力,尺寸,位移量,重量,力,速度,温度等等。

人类为了认识物质及事物的本质,需要对物质特性进行测量,其多数是对非电量的测量。

非电量的测量是不能直接使用一般的电工仪表和电子仪器测量,因为一般的电工仪表和电子仪器只能测量电量,要求输入的信号为电信号。

非电量需要转换成与非电量有一定关系的电量,再进行测量。

实现这种转换技术的器件被称为传感器。

采用传感器技术的非电量测量方法,就是目前应用最广泛的测量技术。

当今信息时代,随着电子计算机技术的飞速发展和微处理器的广泛应用,自动检测,自动控制技术显露出非凡的能力,而大多数设备只能处理电信号,也就需要把被测,被控非电量的信息通过传感器转换成电信号。

所以,有人把计算机比喻成一个人的大脑,传感器则是人的五官。

可见,传感器是实现自动检测和自动控制的首要环节。

第二节传感器的定义及作用传感器的定义:能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。

传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

人们为了从外界获取信息,必须借助于感觉器官。

而单靠人们自身的感觉器官,在研究自然现象和规律以及生产活动中它们的功能就远远不够了。

为适应这种情况,就需要传感器。

因此可以说,传感器是人类五官的延长,又称之为电五官。

新技术革命的到来,世界开始进入信息时代。

在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域息的主要途径与手段。

在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。

因此可以说,没有众多的优良的传感器,现代化生产也就失去了基础。

在基础学科研究中,传感器更具有突出的地位。

现代科学技术的发展,进入了许多新领域:例如在宏观上要观察上千光年的茫茫宇宙,微观上要观察粒子世界,纵向上要观察长达数十万年的天体演化,短到瞬间反应。

此外,还出现了对深化物质认识、开拓新能源、新材料等具有重要作用的各种极端技术研究,如超高温、超低温、超高压、超高真空、超强磁场、超弱磁砀等等。

显然,要获取大量人类感官无法直接获取的信息,没有相适应的传感器是不可能的。

许多基础科学研究的障碍,首先就在于对象信息的获取存在困难,而一些新机理和高灵敏度的检测传感器的出现,往往会导致该领域的突破。

一些传感器的发展,往往是一些边缘学科开发的先驱。

传感器早已渗透到诸如工业生产、宇宙开发、海洋探测、环境保护、资源调查、医学诊断、生物工程、甚至文物保护等等极其之泛的领域。

可以毫不夸地说,从茫茫的太空,到浩瀚的海洋,以至各种复杂的工程系统,几乎每一个现代化项目,都离不开各种各样的传感器。

由此可见,传感器技术在发展经济、推动社会进步方面的重要作用,是十分明显的。

世界各国都十分重视这一领域的发展。

相信不久的将来,传感器技术将会出现一个飞跃,达到与其重要地位相称的新水平。

第三节传感器的特性传感器的静态特性传感器的静态特性是指对静态的输入信号,传感器的输出量与输入量之间所具有相互关系。

因为这时输入量和输出量都和时间无关,所以它们之间的关系,即传感器的静态特性可用一个不含时间变量的代数方程,或以输入量作横坐标,把与其对应的输出量作纵坐标而画出的特性曲线来描述。

表征传感器静态特性的主要参数有:线性度、灵敏度、分辨力和迟滞等。

传感器的动态特性所谓动态特性,是指传感器在输入变化时,它的输出的特性。

在实际工作中,传感器的动态特性常用它对某些标准输入信号的响应来表示。

这是因为传感器对标准输入信号的响应容易用实验方法求得,并且它对标准输入信号的响应与它对任意输入信号的响应之间存在一定的关系,往往知道了前者就能推定后者。

最常用的标准输入信号有阶跃信号和正弦信号两种,所以传感器的动态特性也常用阶跃响应和频率响应来表示。

传感器的线性度通常情况下,传感器的实际静态特性输出是条曲线而非直线。

在实际工作中,为使仪表具有均匀刻度的读数,常用一条拟合直线近似地代表实际的特性曲线、线性度(非线性误差)就是这个近似程度的一个性能指标。

拟合直线的选取有多种方法。

如将零输入和满量程输出点相连的理论直线作为拟合直线;或将与特性曲线上各点偏差的平方和为最小的理论直线作为拟合直线,此拟合直线称为最小二乘法拟合直线。

传感器的稳定性传感器使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称为稳定性。

影响传感器长期稳定性的因素除传感器本身结构外,主要是传感器的使用环境。

因此,要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。

在选择传感器之前,应对其使用环境进行调查,并根据具体的使用环境选择合适的传感器,或采取适当的措施,减小环境的影响。

传感器的稳定性有定量指标,在超过使用期后,在使用前应重新进行标定,以确定传感器的性能是否发生变化。

在某些要求传感器能长期使用而又不能轻易更换或标定的场合,所选用的传感器稳定性要求更严格,要能够经受住长时间的考验。

传感器的线性围传感器的线形围是指输出与输入成正比的围。

以理论上讲,在此围,灵敏度保持定值。

传感器的线性围越宽,则其量程越大,并且能保证一定的测量精度。

传感器的精度精度是传感器的一个重要的性能指标,它是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。

传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以,不必选得过高。

第四节传感器的分类根据某种原理设计的传感器可以同时测量多种非电物理量,而有时一种非电物理量又可以用几种不同传感器测量。

因此传感器有许多分类方法,但常用的分类方法有两种,一种是按被测输入量来分;另一种是按传感器的工作原理来分。

按被测物理量分类这一种方法是根据被测量的性质进行分类,如温度传感器,湿度传感器,压力传感器,位移传感器,流量传感器,力敏传感器,加速度传感器及转矩传感器等。

这种分类方法把种类繁多的被测量分为基本被测量和派生被测量两类。

例如力可视为基本被测量,从力可以派生出压力,重量,应力和力矩等派生被测量。

当需要测量这些被测量时,只要采用力传感器就可以了。

这种分类方法的优点是比较明确的表达了传感器的用途,便于使用者根据其用途选用。

其缺点是没有区分每种传感器在转换机理上有何共性和差异,不便于使用者掌握基本原理及分析方法。

按传感器工作原理分类这种分类方法是以工作原理划分,将物理,化学,生物学等学科原理,规律和效应作为分类的依据。

这种分类方法的优点是对传感器的工作原理表达比较清楚,而且类别少,有利于传感器专业工作者对传感器进行深入研究。

缺点是不便于使用者根据用途选用。

第二章液位传感器的概述第一节液位传感器液位传感器是位移传感器的一种,测量液位的目的一种是为了液体储藏量的管理,一种是为了液位的安全或自动化控制,有时需要精确的液位数据,有时只需要液位升降的信息。

液位传感器按测量原理可分为浮子式液位传感器,平衡浮筒式液位传感液位传感器,压差式液位传感器,电容式液位传感器,导电式液位传感器及超声波式液位传感器和放射式液位传感器等。

本设计是利用导电式液位传感器来实现水位报警的功能的。

第二节导电式液位传感器的基本工作原理如下图所示:电极可根据检测水位的要求进行升降调节,它实际上是一个导电性的检测电路,当水位低于检知电极时,两电极间呈绝缘状态,检测电路没有电流流过,传感器输出电压为零。

假如水位上升到与检知电极端都接触时,由于水有一定的导电性,因此测量电路中有电流流过,指示电路中显示仪表就会发生偏转,同时在限流电阻两端有电压输出。

人们通过仪表或电路输出电压便得知水位已达到预定的程度了,如果把输出电压和控制电路连接起来,便可对供水系统进行自动控制。

图2是导电式水位检测器的电路原理图。

电路主要由两个运算放大器组成,a IC 1运算放大器及外围元件组成方波发生器,通过电容器1C 与检知电极相接。

b IC 1运算放大器与外围元件组成比较器,以识别仪表水位的电信号状态。

采用发光二极管作为水位的指示。

由于水有一定的等效电路0R ,当水位上升到和检知电极接触时,方波发生器产生的矩形波信号被旁路。

相当于加在比较器反相输入端的信号为直流低电平,比较器输出端输出高电平,发光二极管处于熄灭状态。

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