简易水塔水位控制电路课程设计

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1、目录摘要·····················································································21系统组成图····································································32主要单元电路设计·························································42.1电源电路································

2、···································42.2水位检测电路和范围测量电路·········································52.3水泵开关电路和显示电路···············································6172.4电源电路…………………………………………………………82.5电路总原理图…………………………………………………93设计总结·················································

3、····················11参考文献··············································································12附录····················································································13主要电子元件介绍·······························································13元器件清

4、单……………………………………………………………1617摘要在日常生活中，我们会经常看到控制水位的水塔，这种水塔简单，占地面积小，自动控制高。其原理也很简单，其中由传感器和电压比较器组成的水位计量电路实现了检测水位的功能；由稳压二极管和迟滞比较器组成的水位范围控制电路实现了延时功能即防跳闸功能。另外简易水塔水位控制电路还包括了电源电路，水泵工作电路和显示电路。该电路设计简单，易于实现，而且通过手动调节电阻实现了手动调节。171系统组成图如图1.1为简易水塔水位控制电路系统组成图。电源电路水位检测电路水位范围测量电路水泵开关电路显示电路图

5、1.1简易水塔水位控制电路的总体框图由上图可知本电路非常简单，由电源电路向其他四个电路提供电压，这四个电路相互联系，依次作用，现对这四个电路的功能做具体解释：水位检测电路：利用水的导电性检测水位变化，同时形成回路，形成电信号实现对水位的控制。水位范围检测电路：利用比较器原理实现水位范围的确定，同时利用迟滞比较器的迟滞性来避免跳闸现象。水泵开关电路：完成控制电路和水泵通放水的转换。显示电路：显示水泵状态。电源电路：为上述所有电路提供直流电源。172主要单元电路设计2.1水位计测量电路该电路主要有传感器、电容、电阻和电压比较器等元件组成。图

6、2.1为压阻式压差传感器水位计测量电路。图2.1压阻式压差传感器水位计测量电路由上图的电路可知组成电路的主要元件是传感器和电压比较器，其中传感器对水压变化检测，电压比较器主要是用来对信号的放大。具体工作原理是：压阻式压差传感器感压膜片上形成相应的水压强，由压力传感器的感压膜片感生出相应电压，经传感器内部的V/A变送器，压力传感器中同时测出水温并自动补偿，输出不受水温、大气压强等因素影响的4—20mA的水位模拟信号，由双芯屏蔽电缆连接到水位仪输入端，经A/D转换，再经去伪、除波等处理得出所测的水位。再进行显示、存储、传输等。对叶压力传感器

7、本身的内阻很高，而输出能量较小，因此它的侧量电路通常需要接入一个高输入阻抗前置放大器。电荷信号放大器工作原理为：电荷放大器由一个反馈电容Cf17和高增益运算放大器构成。由于运算放大器的输入阻抗极高，防大器输入端几乎没有分流，故可略去Ra和Ri并联电阻。2.2水位范围控制电路图2.2为水位范围控制电路。从图中我们可以对电路有进一步的了解。图2.2水位范围控制电路易知电路分两部分，一是由稳压管和电阻组成的参考电压产生电路，另一个是由电压比较器和电阻组成的迟滞比较器，二者共同做用实现了延时和防跳闸功能；现对二者的具体功能做具体解释。参考电压产

8、生电路的功能：产生两个稳定的电压，设两个电压代表水位的上限S2和下限S1.由于参考电源产生电路的输出端接入了比较器的输入端为了防止出现输出电流导致参考电源不稳定的情况，电路采用电阻和稳压管结合的方式构成。其