Микропроцессорная система измерения уровня

Введение …………………………………………………………………………..
1 Обзор методов и средств измерения уровня жидкостей……………………..
1.1 Гидростатические измерители уровня жидкостей………………………….
1.2 Измерение уровня жидкостей с использованием электрических свойств…
1.3 Радиоволновые измерители уровня жидкостей…………………………..
1.4 Ультразвуковые измерители уровня жидкостей и принцип
работы ультразвуковых уровнемеров………………………………………….
1.5 Виды пьезоэлектрических преобразователей ультразвуковых
уровнемеров и описание конструкции преобразователя для работы
в герметичных резервуарах без разрушения целостности оболочки (корпуса)
резервуара…………………………………………………………………………
2 Разработка электрической структурной схемы микропроцессорной
системы измерения уровня водных растворов………………………………..
3 Разработка электрической принципиальной схемы системы и
обоснование выбора элементов схемы…………………………………………
3.1 Выбор и обоснование применения микроконтроллера фирмы
Silicon Laboratories C8051F0xx …………………………………………………..
3.2 Выбор и обоснование применения программно-управляемого
генератора на микросхеме AD9833……………………………………………..
3.3 Выбор и обоснование применения шинного формирователя
импульсов передаваемых в линию связи в соответствии с
интерфейсом RS 485 фирмы Analog Devices ADM3485…………………….
4 Расчет погрешности преобразования уровня жидкостей…………………
Заключение……………………………………………………..………………….
Список использованных источников……………………….……………............
Приложение А. Копии графической части……………...………...…………….

Весь текст будет доступен после покупки

Для обеспечения работы сложных технологических устройств необходимы системы автоматического регулирования и поддержания на заданном уровне самых различных параметров. Для обеспечения работы таких систем требуются высокоточные первичные преобразователи, (дат-чики) располагающиеся непосредственно на объекте и соответствующие вторичные преобразователи, электронные блоки преобразующие инфор-мацию с датчика в выходные сигналы, передаваемые непосредственно в управляющую ЭВМ или микропроцессор. С развитием микроэлектрони-ки стало возможным создание датчиков, совмещенных с электронным вторичным преобразователем, позволяющим получить выходной сигнал и передать на пульт управления системы автоматического управления как по длинным линиям связи так ипо беспроводным сетям с использо-ванием радиоканала.
Одной из важнейших задач при контроле многих технологических процессов является - контроль уровня водных растворов солей в резер-вуарах. При этом требуется обеспечить измерение в достаточно широком диапазоне температур и при воздействии широкого круга дестабилизи-рующих факторов.

Весь текст будет доступен после покупки

Обзор методов и средств измерения уровня жидкостей

При измерении самых разнообразных физических величин термины «датчик» и «преобразователь» часто используются взаимозаменяемо, поэтому, важно понять разницу. Датчик взаимодействует с окружающей средой некото-рым образом, чтобы измерить что-то изменяющееся в окружающей среде. Преобразователь в общем определяется как устройство, которое берет некото-рый вид входных данных – чаще всего энергии - в одной форме и преобразует его в другую форму.
Мы сошлемся на датчик как элемент который взаимодействует с окружа-ющей средой и подвергается некоторому виду изменений как результату этого действия. Мы ссылаемся на преобразователь как на часть датчика, которая бе-рет это изменение и преобразовывает его в другую форму энергии (обычно электрическую), которая определена и как аналоговый электрический сигнал, и как цифровой электрический выходной сигнал
Различают «датчики» и «датчиковую технологию». Датчик – это устрой-ство, которое собирает и передает входные данные.; Датчиковая технология в реальности – смесь материалов и техники обработки, которые работают вме-сте, чтобы обеспечить необходимую функциональность, требуемую для приме-нения в управляющих системах, системах сбора данных и исполнительных си-стемах
Под интеллектуальным датчиком может подразумеваться продолжение эволюции возможности объединения датчика и преобразователя наиболее эф-фективным и рентабельным возможным способом. Так как возможности в этих областях становятся лучше, датчики на самом деле становятся «умнее», поэто-му если бы была такая вещь как «интеллектуальный датчик», он мог бы быстро устареть из-за «более интеллектуального датчика». Поэтому более разумно (не подразумевается игра слов) во многих случаях ссылаться на интеллектуальное считывание вместо интеллектуальных датчиков.
Вероятно, в 98% случаев приложений, в которых датчики используются в управляющих системах, они применяются с этими системами таким образом, чтобы обеспечить замкнутое управление. Управление замкнутым контуром может быть определен как система, в которой:
- Датчик считывает что происходит, посредством определенной возмож-ности
- Датчик передает эту информацию через преобразователь обратно в управляющую систему
- Управляющая система изменяет окружение, основываясь на входных данных сенсора/преобразователя
- Датчик считывает результирующее изменение и поставляет новые вход-ные данные назад в управляющую систему.
- Управляющая система продолжает изменять ситуацию (через управля-ющие воздействия) пока не будут получены «допустимые» данные с сенсора, и потом использует эти входные данные для действующего(непрерывного) кон-троля в наблюдении за системой.
Обеспечение данных для этого интерактивного процесса обратной связи – основная всеобъемлющая роль датчиков. Для того, чтобы сделать сенсоры в этой системе более умными, они сконструированы чтобы брать на себя больше управления в замкнутых системах. Это позволяет «мозгу» системы - обычно некому типу центрального обрабатывающего устройства или микропроцессо-ру- быть более эффективным в своей деятельности и/или иметь большую вы-числительную мощность. Поэтому интеллектуальные датчики содержат не-сколько или все функции управления замкнутыми системами, необходимыми для того, чтобы обеспечить управление системой, иногда и вплоть до и вклю-чая результирующее действие само по себе. Лучший способ изначально клас-сифицировать датчики - по функции, которую они выполняют. Внутри каждой функциональной классификации есть любое число коммерческих типов датчи-ков, но некоторые чаще ассоциированы с этими конкретными функциями, чем другие. Тысячи различных типов датчиков и переключателей имеются в нали-чии у производителей, но есть только пять считывающих функций: нали-чие/отсутствие, позиционирование, наблюдение, измерение условий и иденти-фикация.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Можегов Н.А. Автоматические средства измерений объема, уровня и пористости материалов. – М.: Энергоиздат; 2020.
2. Хансуваров К.И. Техника измерения давления, расхода, количества и уровня жидкости, газа и пара. – М.: Издательство стандартов, 2019.
3. Спектр С.А. Электрические измерения физических величин. – Л.: Энер-гоиздат, 1987.
4. Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин. – Л.: Энергоиздат, 1983.
5. Орнатский П.П. Теоретические основы информационно-измерительной техники. – Киев: Вища школа, 1976.
6. Куликовский К.Л. Методы и средства измерений. – М.: Энергоатомиз-дат,2016.
7. Электрические измерительные преобразователи/ под редакцией Р.Р.Харченко. – М.-Л.: Энергия, 1967.
8. Земельман М.А. Автоматическая коррекция погрешностей измеритель-ных устройств, М.: Изд-во стандартов, 1972.
9. Якубовский С.Я. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. - М.: Радио и связь ,2022.

Весь текст будет доступен после покупки