电容式液位传感器课程设计报告书.doc

word文档整理分享 word文档整理分享 参考资料 参考资料 word文档整理分享 参考资料 目录 引言 ………………………………………………………………………………………………………1 第1章 设计指导思想……………………………………………………………………………………2 1.1指导思想…………………………………………………………………………………………2 第2章 方案论证…………………………………………………………………………………………2 2.1设计原理…………………………………………………………………………………………2 2.2系统框图…………………………………………………………………………………………2 第3章 单元电路设计…………………………………………………………………………………3 3.1传感器设计………………………………………………………………………………………3 3.2将电容转化成电信号部分………………………………………………………………………4 3.3 电信号放大电路设计……………………………………………………………………………5 3.4 A/D转换器设计…………………………………………………………………………………5 3.5 控制软件系电路的设计…………………………………………………………………………7 3.6 显示电路设计……………………………………………………………………………………7 3.7 软件系统的设计…………………………………………………………………………………8 3.8 误差分析及结果图………………………………………………………………………………9 第4章元器件清单……………………………………………………………………………………11 第5章 小结……………………………………………………………………………………………12 参考文献………………………………………………………………………………………………13 附录一：系统总图……………………………………………………………………………………14 附录二：程序清单……………………………………………………………………………………15 参考资料 参考资料 参考资料 摘　要 讨论电容式传感器的原理、电容频率转换电路、精确测量频率量的频率测量法,及利用DS1820 测量温度和用单片机进行温度补偿的方法。设计并制作了圆柱形电容器，利用555 振荡电路将容量变化转换成频率的变化，并利用单片机进行测频，通过软件计算液位高度，减小了电容与频率转换的线性误差，具有温度软件补偿功能。通过实验测试，该装置的测量精度优于1cm。 关键词：电容式液位计,频率转换,频率测量 参考资料 参考资料 参考资料 引 言 液位检测在许多控制领域已较为普遍，各种类型的液位检测传感器较多，按原理分有浮子式、压力式、超声波式、吹气式等。各种方式都根据其需要设计完成，其结构、量程和精度适用于各自不同的场合，大多结构较为复杂，制造成本偏高；市面上也有现成的液位计，有投入式、浮球式、弹簧式等，多数成品价格惊人。以上液位计多数输出为模拟量电流或电压，有些为机械指针读数，不能用于远程监视；普遍适用于静止液面，在波动液面易引起读数的波动；也有用电容法测液位的系统，此法是一种简单易行的方案。本文利用圆柱形电容器原理，结合单片机设计出一种智能液位检测装置。 第1章 指导思想 1,1指导思想 使用电容式液位传感器，设计传感器放大电路，将液位信号转变为标准电信号，将液位值显示出来（液位高度2.5米，显示精度1厘米）。再设计控制电路，控制料罐的进口阀门开度，使其能够稳定在设定的高度值。 具体要求 1）．设计以测量显示部分电路为主； 2）．要绘制原理框图； 3）．绘制原理电路； 4）．要有必要的计算及元件选择说明； 5）．提供元件清单。 图1电容式液位传感器工作图 第2章 方案论证 2.1设计原理 本设计采用筒式电容传感器采集液位的高度。主要利用其两电极的覆盖面积随被测液体液位的变化而变化，从而引起对应电容量变化的关系进行液位测量。由于从传感器得出的电压一般在0~30mv之间，太小不易测量，所以要通过放大电路