傳感器期末綜合作業(yè)課件

1、水位探測傳感器在自動上水系統(tǒng)中的 應(yīng)用班級：11級電信（1）班 姓名：馮旭彪 何得中 劉曉燕2013年12月3日1主要內(nèi)容：一、水位探測傳感器的應(yīng)用背景二、水位探測傳感器在自動上水系統(tǒng)的實現(xiàn)原理。三、水位探測線的制作與安裝四、自己對該系統(tǒng)（傳感器）的看法及改進思路。2一、應(yīng)用背景。 現(xiàn)代的水塔水位自動控制系統(tǒng)應(yīng)包括一切以計算機（單片機、PC機、工控機、系統(tǒng)機）為信息處理核心的檢測設(shè)備。因此，水塔水位自動控制系統(tǒng)包括了信息獲取、信息傳送、信息處理和信息輸出等多個硬、軟件環(huán)節(jié)。從某種程度上來說，水塔水位自動控制系統(tǒng)的發(fā)展水平表現(xiàn)了一個國家的科技和設(shè)計水平。3 水位控制在日常生活及工業(yè)領(lǐng)域中應(yīng)用相當

2、廣泛，比如水塔、地下水、水電站等情況下的水位控制。而以往水位的檢測是由人工完成的，值班人員全天候地對水位的變化進行監(jiān)測，用有線電話及時把水位變化情況報知主控室。然后主控室再開動電機進行給排水。很顯然上述重復(fù)性的工作無論從人員、時間和資金上都將造成很大的浪費。同時也容易出差錯。因此急需一種能自動檢測水位，并根據(jù)水位變化的情況自動調(diào)節(jié)的自動控制系統(tǒng)。4 因此，為解決此問題我們提出設(shè)計水塔自動上水系統(tǒng)。全自動上水系統(tǒng)不需要人為的參與，一切自動完成；水塔內(nèi)無水了自動抽水，水滿了自動停；井（水源）內(nèi)無水智能識別，不會因干抽而燒壞水泵；可外接“啟動/停止”按鈕，任意時刻可人為啟動或停止水泵；采用51單片機

3、作為中央處理器，所以性能穩(wěn)定，工作可靠；井（水源）內(nèi)水量智能檢測。如果啟動出現(xiàn)水源無水，“無水指示”亮，等待一定的時間后再次自動抽水；全自動控制，智能識別；為人們的生活帶來了諸多的方便。5 在這個全自動上水系統(tǒng)中我選用的傳感器便是即便宜又高效的水位探測傳感器。6二、水位探測傳感器在自動上水系統(tǒng)的實現(xiàn)原理。 我們可以設(shè)置水位的上下限，在正常情況下，應(yīng)保持水位在上下限之間。為此，在水塔內(nèi)的不同高度安裝3根金屬棒，一感知水位的變化情況。其中，A棒處于下限水位，B棒處于上線水位，G浮球在上下水位之間，他可以在水面浮動。 水塔由電機帶動水泵供水，單片機控制電機轉(zhuǎn)動，以達到水位控制的目的。供水時，水位上升

4、，當達到上限時，由于水的導(dǎo)電作用，G棒連通+5V。因此，A，B兩端均為1狀態(tài)，這時應(yīng)停止電機和水泵的工作，不在給水塔供水。 當水位降到下限時，A,B棒都不能與G棒導(dǎo)電，因此A,B兩端均為0狀態(tài)。這時應(yīng)啟動，帶動水泵工作，給水塔供水。 當水位處于上下限之間時，G棒與A導(dǎo)通，因此B棒不能與G棒導(dǎo)通，A段為1狀態(tài)，B端為0狀態(tài)。這時，無論是電機已在帶動水泵給水塔供水，水位在不斷上升，或者是電機沒有工作，用水使水位不斷下降，都應(yīng)繼續(xù)維持原有的工作狀態(tài)。78單片機控制器動作表C(P1.1) b(P1.0) 水位 操作 00B點以下 水泵啟動 01B、C之間 維持原狀 10系統(tǒng)故障 故障報警 11C點以上

5、 水泵停止 9 為了滿足本次設(shè)計的要求，我們還要顯示上下限水位之間的幾個數(shù)值，其電路的接法和A棒和B棒一樣，都是接一個電阻然后接地，然后端口接到單片機上，同過單片機和顯示器連接，以顯示不同的水位值 10三、水位探測線的制作與安裝 水位探測線這里采用一根三芯護套線，一端接控制器的水位輸入端，另一端需要制作時處理，具體為：低水位線與地線可以相距較短的地方剪斷，地線最下面，低水位線其次，高水位線最上面，線剪好后，剝?nèi)ヒ恍《纹?，露出的?dǎo)線進行上錫，具體做好后的信號線見下圖：1112 高水位線的處理方法：將護套線中間剪開一個口子，把高水位線挖出，然后長出的部分剪掉，再把信號線剝出銅線后再上錫，詳見下圖：具體幾根信號線間的距離制作者可自由掌握。而這三根金屬棒就構(gòu)成了一個簡單的水位探測傳感器，這個傳感器成本低，并效率高。13 自動上水系統(tǒng)實物圖：14 四、自己對該系統(tǒng)（傳感器）的看法，及改進思路。系統(tǒng)存在的缺陷： 該測量方法最大的弊端就是其電流的大小受水質(zhì)的影響，也就是說該方法僅限于測量水質(zhì)穩(wěn)定的水位。比如水塔、地下水、水電站等情況下的水位控制。15改進辦法： 該傳感器的每一個金屬探頭上都引出導(dǎo)線 到相應(yīng)放大電路（可用運算放大器自制、或者將單片機的輸入腳置高阻，但是抗干擾能力大大下降），由于摻有雜質(zhì)的水是導(dǎo)電的（世界上沒有絕對純凈的水，所以水