1.谁给个基于单片机的水塔水位论文设计
智能水位控制系统毕业设计 一、水位智能检测系统设计原理 实验证明,纯净水几乎是不导电的,但自然界存在的以及人们日常使用的水都会含有一定的Mg2+、Ca2+等离子,它们的存在使水导电。
本控制装置就是利用水的导电性完成的。 如图1所示,虚线表示允许水位变化的上下限。
在正常情况下,应保持水位在虚线范围之内。为此,在水塔的不同高度安装了3根金属棒,以感知水位变化情况。
图1 水位检测原理图 其中B棒处于下限水位,C棒处于上限水位,A棒接+5V电源,B棒、C棒各通过一个电阻与地相连。 水塔由电机带动水泵供水,单片机控制电机转动以达到对水位控制之目的。
供水时,水位上升。当达到上限时,由于水的导电作用,B、C棒连通+5V。
因此,b、c两端均为1状态,这时应停止电机和水泵工作,不再给水塔供水。 当水位降到下限时,B、C棒都不能与A棒导电,因此,b、c两端均为0状态。
这时应启动电机,带动水泵工作,给水塔供水。 当水位处于上下限之间时,B棒与A棒导通,b端为1状态。
C端为0状态。这时,无论是电机已在带动水泵给水塔加水,水位在不断上升;或者是电机没有工作,用水使水位在不断下降。
都应继续维持原有的工作状态。 二、基于单片机控制的水塔水位控制系统 1单片机控制电路 水塔水位控制的电路如图2所示。
2前向通道设计 图2 水塔水位控制电路 由于所采用的信号是频率随水位变化而变的脉冲信号(开关量),因此电路设计中省去了A/D转换部分,这不仅降低了硬件电路的成本,而且由于采用数字脉冲信号通信,提高了系统的抗干扰能力、稳定性和精度。 输入的可变脉冲信号送到8031的P10和P11脚电平,当接收到信号时,输入脉冲使其输出高电平,而无信号输入时,无触发脉冲,此时翻转为低电平。
程序控制8031周期性地对P11和P10脚电平进行采样,达到控制的目的。 3.微机控制数据处理部分 在电路设计中,充分利用8031已有端口的作用,同时也考虑扩展,做到尽可能节省元件,不仅可降低成本,而且提高可靠性。
(1)使用8031单片机。水塔水位控制的电路如图3—1。
接受电路得到的是频率随水位变化的调频脉冲,它反映了贮水池水位的高度,对其进行信号处理,便能实现对水位的控制及故障报警等功能。要完成此一工作, 最佳的选择是采用微机控制,实验中是以MCS—51系列弹片机8031作CPU。
对接受的信号进行数据处理,完成相应的水位控制、故障报警等功能。8031芯片的内部结构框图见图3所示。
由图3可大致看到:它含运算器、控制器、片内存储器、4个I/O接口、串行接口定时器/计数器、中断系统、振荡器等功能部件。图中SP是堆栈指针寄存器,栈区占用了片内RAM的部分单元;未见通用寄存器(工作寄存器),因单片机片内有存储器,与访问工作寄存器一样方便,所以就把一定数量的片内RAM 字节划作工作寄存器区;PSW 是程序状态字寄存器,简称程序状态字,相当于其他计算机的标志寄存器;DPTR是数据指针寄存器,在访问片外ROM、片外RAM、甚至扩展I/O接口时特别有用;B寄存器又称乘法寄存器,它与累加器A协同 工作,可进行乘法操作和除法操作。
实验中8031时钟频率为6MHz。由于8031没有内部ROM,因此需外扩展程序存储器。
本系统采用2732EPROM扩展4K程序存储器,对应地址空间为0000H~0FFFH。 (2)74LS373作为地址锁存器。
74LS373片内是8个输出带三态门的D锁存器,其结构示意图见图4所示。当使能端G呈高点平时锁存器中的内容可更新,而在返回低电平瞬间实现锁存。
如此时芯片的输出控制端为低,也即输出三态门打开,锁存器中的地址信息便可经由三态门输出。除74LS373外,84LS273、8282、8212等芯片也可用作地址锁存器,但使用时接法稍有不同,由于接线稍繁、多用硬件和价格稍贵,故不如74LS373用的普遍。
图3 8031芯片内部结构框图 (3)两个水位信号由P10和P11输入,这两个信号共有四种组合状态。如表3—1所示。
其中第三种组合(b=1、c=0)正常情况下是不能发生的,但在设计中还是应该考虑到,并作为一种故障状态。 表3-1 水位信号状态表 C(P11) B(P10) 操作 0 0 电机运转 0 1 维持原状 1 0 故障报警 1 1 电机停转 (4)控制信号由P12端输出,去控制电机。
为了提高控制的可靠性,使用了光电耦合。 4.报警电路 本系统采用发光二极管,当控制电路出现故障状态时,P13置零,发光二极管导通,发光报警。
5.软件设计 一个应用系统,要完成各项功能,首先必须有较完善的硬件作保证。同时还必须得到相应设计合理的软件的支持,尤其是微机应用高速发展的今天,许多由硬件完成的工作,都可通过软件编程而代替。
甚至有些必须采用很复杂的硬件电路才能完成的工作,用软件编程有时会变得很简单,如数字滤波,信号处理等。因此充分利用其内部丰富的硬件资源和软件资源,采用MCS—51汇编语言和结构化程序设计方法进行软件编程。
这个系统程序由主控程序、延时子程序组成。其中主控程序是核心。
由它控制着整个系统程序的运行和跳转。流程图如图5所示。
包括系统初始化,数据处理,故障报警等。 电路具体工作情况如下。
2.基于单片机的液位检测系统的设计与制作
自己做个最小系统板,参照数据手册就可以做了!/*-----------------------------------------------超声波测距------------------------------------------------*/#include //包含头文件,一般情况不需要改动,头文件包含特殊功能寄存器的定义#include"1602.h"#include"delay.h"sbit Tx = P3^0;sbit Rx = P3^1; //由于不用外部中断,这两个引脚可以随便接//sbit INTR1 = P3^3; //红外接口标志//sbit BUZ = P3^0; //蜂鸣器和led灯报警bit TimeUp ; //定时器溢出标志位long Th0 , Tl0 ;unsigned long time0 = 0 ;unsigned long Result ;//unsigned char In_Number = 0;char code Tab[10]="0123456789";unsigned char TempData[3];/*------------------------------------------------ 定时器0中断处理------------------------------------------------*/void tim0_isr (void) interrupt 1 using 1{ TimeUp=1; //溢出标志位置高}///*------------------------------------------------// 外部中断2中断处理//------------------------------------------------*///void EX1_ISR (void) interrupt 2 //外部中断2服务函数//{// In_Number++;//}//void Beep(void) //声光提示//{// BUZ = 0;// DelayMs(150);// BUZ = 1;//}/*------------------------------------------------ 外部中断0初始化------------------------------------------------*///void EX1_init (void)//{// IT1 = 1; //set INT1 int type (1:Falling only 0:Low level)// EX1 = 1; //enable INT1 interrupt// EA = 1; //open global interrupt switch //}unsigned int Measure_Work(void){char Delay20us = 0 ;char RxBack = 1 ;TMOD = 0x01 ; //定时器工作方式1::16位不重装Tx = 0 ;Th0 = 0 ;Tl0 = 0 ;TimeUp = 0 ;EA = 1 ; //开总中断ET0 = 1 ; //允许定时器0中断TR0 = 0 ; //关定时器TH0 = 0 ;TL0 = 0 ;Tx = 1 ; //拉高 for (Delay20us=20;Delay20us>0;Delay20us--); //延时20USTx = 0 ; //拉低while(Rx==0); //等待回波引脚变为低电平TH0 = 0 ;TL0 = 0 ; TR0 = 1 ; //开定时器//使用软件查询方式while(RxBack){if(Rx==0||TimeUp){TR0 = 0 ;Th0 = TH0 ;Tl0 = TL0 ;TR0 = 1 ;RxBack = 0 ;}}while(!TimeUp); //等待定时器溢出time0 = (Th0*256+Tl0); //取出定时器的值Result = ((unsigned long)334*time0)/2000; //计算距离,结果为mmif(Result600){ Result = 0 ; }// if(Result>36)// { Result = (Result*116)-331 ;Result = Result/100;// }// else Result = Result ;// Result = Result + 8 ; //探头盲区的补偿return Result ; //返回测量结果}void Number_Work(){TempData[2] = Tab[Measure_Work()%100%10];TempData[1] = Tab[Measure_Work()%100/10];TempData[0] = Tab[Measure_Work()/100];}/*------------------------------------------------ 主函数------------------------------------------------*/void main(void){// IT1 = 1; //set INT1 int type (1:Falling only 0:Low level)// EX1 = 1; //enable INT1 interrupt// EA = 1; //open global interrupt switch BUZ = 1 ;LCD_Init(); //初始化液晶DelayMs(20); //延时有助于稳定LCD_Clear(); //清屏// BUZ = 0;// DelayMs(150);// BUZ = 1; LCD_Write_String(0,0,"Ce Ju "); LCD_Write_String(0,1,"Distance:");LCD_Write_String(13,1,"mm");while(1)//主循环 {Number_Work() ;LCD_Write_String(10,1,TempData);DelayMs(20); }}/*----------------------------------------------- 名称:LCD1602 引脚定义如下:1-VSS 2-VDD 3-V0 4-RS 5-R/W 6-E 7-14 DB0-DB7 15-BLA 16-BLK------------------------------------------------*/#include "1602.h"#include "delay.h"#define CHECK_BUSYsbit RS = P3^7; //定义端口 sbit RW = P3^4;sbit EN = P3^5;#define RS_CLR RS=0 #define RS_SET RS=1#define RW_CLR RW=0 #define RW_SET RW=1 #define EN_CLR EN=0#define EN_SET EN=1#define DataPort P1/*------------------------------------------------ 判忙函数------------------------------------------------*/ bit LCD_Check_Busy(void) { #ifdef CHECK_BUSY DataPort= 0xFF; RS_CLR; RW_SET; EN_CLR; _nop_(); EN_SET; return (bit)(DataPort & 0x80);#else return 0;#endif }/*------------------------------------------------ 写入命令函数----------------- ----------------------------*/ void LCD_Write_Com(unsigned char com) { while(LCD_Check_Busy()); //忙则等待 RS_CLR; RW_CLR; EN_SET; DataPort= com; _nop_(); EN_CLR; }/*------------------------------------------------ 写入数据函数------------------------------------------------*/ void LCD_Write_Data(unsigned char Data) { while(LCD_Check_Busy()); //忙则等待 RS_SET; RW_CLR; EN_SET; DataPort= Data; _nop_(); EN_CLR; }/*------------------------------------------------ 清屏函数------------------------------------------------*/ void LCD_Clear(void) { LCD_Write_Com(0x01); DelayMs(5); }/*------------------------------------------------ 写入字符串函数------------------------------------------------*/ void LCD_Write_String(unsigned char x,unsigned char y,unsigned char *s) { if (y == 0) { LCD_Write_Com(0x80 + x); //表示第一行 } else { LCD_Write_Com(0xC0 + x); //表示第二行 } while (*s) { LCD_Write_Data( *s); s ++; } }/*------------------------------------------------ 写入字符函数------------------------------------------------*//* void 。
3.基于单片机的水塔水位控制中的水位检测传感器,应该怎样做呢
首先要测量水位,就得用到相应的位置传感器,我看到有几位网友都有各自的见解,介于你想用自制的传感器,并且限于塑料膜、二极管和光敏电阻等材料所制造的传感器在精度和可行性上都不如现成的成品,如果这仅是实验的话当然无所谓了,但是用在相应的系统中或要求可靠工作时一定不能自制简易传感器! 下面我提供四种易于制作的方案:一、红外反射计量 该计量方法易于制作,单片机部分的软件和硬件都很容易搞定,唯一不足在于其计量精度较差,是一组离散数据,不能连续采集水位信息,工作原理相见下图:左上角的是红外发光二极管(如果该容器是密闭的不见光可用普通的发光二级管,如果在室外或在有光线的地方就的用红外发光二极管,在容器上端做好避光处理,不可用胶片类的东西做),然后上方的6个是接受元件(可用光敏电阻,但是建议使用红外光敏三极管),当水位在适当高度时,红外线发出的红外光经水面反射到达上方的6个感应器上(由于红外发光二极管是点光源,激发出的光线成放射状,当射到水面时即产生反射又产生折射,此时我们只是利用它所反射的光线,其中N是法线,入射角=出射角),单片机通过查询法或中断法判断当前水位,并经过相应处理显示到LED上或做其他工作等。
在使用该种方案时要注意计算好发光二极管的的倾角,测量并控制好发光二极管射出角的大小,以上参数与该容器的长宽高有关,当相关参数测得后,用简单三角函数建立方程即可求解。二、超声波垂直测距 该方案的特点是应用于水位较深的测量,缺点是数据更新慢(密闭容器内超声波的损耗小,消失慢,刷新的时间间隔就将变大),在单片机的控制方面要求单片机的速度快、响应快等。
具体见下图:容器上端的是超声波测距模块(主要有超声波换能器、及相关附属电路组成,在淘宝有卖现成的模块,并提供主流单片机的相关例程和子程序),中间黄色的是塑料版(主要为了提高反射性能)。其工作原理大致为:单片机控制测距模块发送一小段超声波(一般为8个周期、40KHz的载波)发送完成时等待超声波返回,当检测到返回时,测距模块给出中断信号,单片机检测、计算从发射到接收到信号的所用的时间,然后除以2,再乘以声速(340m/s)就得到了所测得的距离。
(当然这一切都是有现成的子函数的,直接调用即可) 三、水位电阻(离散测量、线性测量) 该方案有两种具体措施,前者为用若干触点构成检测链,而后者只是用裸露的电阻丝。前者优点为准确度相对于后者高,而后者却易于制作,两者共同的优点是结构简单,而缺点是易腐蚀、生锈。
具体见下图:左图为离散测量,右图为线性测量。左图中的橙色短横线为检测用的金属片,最下端的接到电源一端(如图接正极),然后上面每个金属片都引出导线到相应放大电路(可用运算放大器自制、或者将单片机的输入脚置高阻,但是抗干扰能力大大下降),由于掺有杂质的水是导电的(世界上没有绝对纯净的水,所以水一般都是导电的)当放大电路检测到某个金属片与正极有漏电(有电流流过某个金属片)时,把该信号经放大给单片机,然后单片机进行处理。
由图中的黄色竖直的矩形是电阻丝(线性的),当水没有没过该电阻时其电阻值不变,当有水没过一段电阻时(由于非纯水导电,相当于把没在水中的电阻丝并联一个电阻),此时总电阻值发生改变,通过相应放大测量电路测量水没前后总电流的变化即可计算出水位的高度,该测量方法最大的弊端就是其电流的大小受水质的影响,也就是说该方法仅限于测量水质稳定的水位,例如自来水等。四、激光笔水平折射 该方案类似于第一种,经综合考虑由于第一种的计量方式为点光源,计算、测量有些难度,可以将点光源改为面光源——激光二极管(或者激光教鞭或者激光笔等),而接受端可采用普通的光敏电阻或光敏三极管等,详见下图:不难看出与方案一有这差不多的地方,唯一的区别就在于光源和接收程序上,仔细观察,这里仅有一个感应器被触发,在编程时要注意,其优缺点与方案一相同,在此从略。
以上四种方案仅供参考,具体怎样设计必须给出详细的设计要求,如果有什么不懂的或我所阐述的有错误或疑问的请指出。
4.单片机液位检测系统设计
无语了,到现在才做~~
单片机可以使用8位的51系列,用AT、AVR、C8051的都无所谓,因为是毕业设计不用考虑成本以及EMC,所以没什么关系。用16位的也可以比如凌阳的SPCE061A、MSP430的都可以,看你比较熟悉哪种了~~
液位传感器有那种利用超波测量液位的,价钱从几十到几百不等。
还有就是利用红外传感器检测液位的。不同点在于红外传感器需要有物理刻度标尺,超声波不需要。
其他的器件就比较简单了,有个放大电路和降噪过滤电路、需要一个显示电路的话再加个玻璃,需要语音再加个喇叭~~
5.基于单片机的液位检测系统的设计与制作
自己做个最小系统板,参照数据手册就可以做了!/*-----------------------------------------------超声波测距------------------------------------------------*/#include
6.100关于水位传感器的1500字的介绍,写论文用的
1. 基于FX2N-48MRPLC的交通灯控制 2. 西门子PLC控制的四层电梯毕业设计论文 3. PLC电梯控制毕业论文 4. 基于plc的五层电梯控制 5. 松下PLC控制的五层电梯设计 6. 基于PLC控制的立体车库系统设计 7. PLC控制的花样喷泉 8. 三菱PLC控制的花样喷泉系统 9. PLC控制的抢答器设计 10. 世纪星组态 PLC控制的交通灯系统 11. X62W型卧式万能铣床设计 12. 四路抢答器PLC控制 13. PLC控制类毕业设计论文 14. 铁路与公路交叉口护栏自动控制系统 15. 基于PLC的机械手自动操作系统 16. 三相异步电动机正反转控制 17. 基于机械手分选大小球的自动控制 18. 基于PLC控制的作息时间控制系统 19. 变频恒压供水控制系统 20. PLC在电网备用自动投入中的应用 21. PLC在变电站变压器自动化中的应用 22. FX2系列PCL五层电梯控制系统 23. PLC控制的自动售货机毕业设计论文 24. 双恒压供水西门子PLC毕业设计 25. 交流变频调速PLC控制电梯系统设计毕业论文 26. 基于PLC的三层电梯控制系统设计 27. PLC控制自动门的课程设计 28. PLC控制锅炉输煤系统 29. PLC控制变频调速五层电梯系统设计 30. 机械手PLC控制设计 31. 基于PLC的组合机床控制系统设计 32. PLC在改造z-3040型摇臂钻床中的应用 33. 超高压水射流机器人切割系统电气控制设计 34. PLC在数控技术中进给系统的开发中的应用 35. PLC在船用牵引控制系统开发中的应用 36. 智能组合秤控制系统设计 37. S7-200PLC在数控车床控制系统中的应用 38. 自动送料装车系统PLC控制设计 39. 三菱PLC在五层电梯控制中的应用 40. PLC在交流双速电梯控制系统中的应用 41. PLC电梯控制毕业论文 42. 基于PLC的电机故障诊断系统设计 43. 欧姆龙PLC控制交通灯系统毕业论文 44. PLC在配料生产线上的应用毕业论文 45. 三菱PLC控制的四层电梯毕业设计论文 46. 全自动洗衣机PLC控制毕业设计论文 47. 工业洗衣机的PLC控制毕业论文 48. 《双恒压无塔供水的PLC电气控制》 49. 基于三菱PLC设计的四层电梯控制系统 50. 西门子PLC交通灯毕业设计 51. 自动铣床PLC控制系统毕业设计 52. PLC变频调速恒压供水系统 53. PLC控制的行车自动化控制系统 54. 基于PLC的自动售货机的设计 55. 基于PLC的气动机械手控制系统 56. PLC在电梯自动化控制中的应用 57. 组态控制交通灯 58. PLC控制的升降横移式自动化立体车库 59. PLC在电动单梁天车中的应用 60. PLC在液体混合控制系统中的应用 61. 基于西门子PLC控制的全自动洗衣机仿真设计 62. 基于三菱PLC控制的全自动洗衣机 63. 基于plc的污水处理系统 64. 恒压供水系统的PLC控制设计 65. 基于欧姆龙PLC的变频恒压供水系统设计 66. 西门子PLC编写的花样喷泉控制程序 67. 欧姆龙PLC编写的全自动洗衣机控制程序 68 景观温室控制系统的设计 69. 贮丝生产线PLC控制的系统 70. 基于PLC的霓虹灯控制系统 71. PLC在砂光机控制系统上的应用 72. 磨石粉生产线控制系统的设计 73. 自动药片装瓶机PLC控制设计 74. 装卸料小车多方式运行的PLC控制系统设计 75. PLC控制的自动罐装机系统 76. 基于CPLD的可控硅中频电源 77. 西门子PLC编写的花样喷泉控制程序 78. 欧姆龙PLC编写的全自动洗衣机控制程序 79. PLC在板式过滤器中的应用 80. PLC在粮食存储物流控制系统设计中的应用 81. 变频调速式疲劳试验装置控制系统设计 82. 基于PLC的贮料罐控制系统 83. 基于PLC的智能交通灯监控系统设计 都可以参考参考。
7.各位朋友,谁能给小弟介绍片有关单片机液位控制方面的论文 谢谢了
产品简介: 浮球开关是一种结构简单,使用方便,安全可靠的液位控制器,它具有比一般机械开关体积小,速度快,工作寿命长,抗负载冲击能力强等特点,其在造船,造纸,印刷,发电机设备,塑料辅机,石油化工,食品工业,水处理,电工,染料工业,油压机械等方面都得到了广泛的应用. 工作原理: 在密封的非导磁性管内安装一个或多个干簧管,然后将此管穿过一个或多个中空且内部有环形磁铁的浮球,液位的上升或下降会带动浮球一起移动,从而使该非导磁性管内的干簧管产生吸合和断开的动作,并输出一个开关信号. 本厂专业生产各种金属型,塑料型液位计,液位开关!025-85552278 85552840 黄先生。
8.简单的水位报警器毕业设计论文
一种电子式双水位报警器的设计。
摘 要] 介绍了一种电子式双水位报警器的结构及工作原理,并对其有关参数的选定 进行了设计计算。[关键词] 电子式双水位报警器;工作原理;参数选定 为适应天旱时适时播种而研制的施水播种机,要求其工作时不得断水作业。
然而,由 于装于播种机上的水箱为密闭式,机具手在机具工作时很难了解到水箱水位的情况,从而 不可避免地造成断水播种的现象,为此应对水箱配置水位报警装置,以显示水箱水放尽及 对水箱充水时水已充满的情况,双水位报警器是根据此种需要而研制的一种简易式电子 水位报警器。1 水位报警器的组成及工作原理1.1 报警器的组成 水位报警器的组成见图1。
其主要组件 为2个工作点稳定的直流放大器、1个蜂鸣 器及2个小功率继电器。2个放大器中的晶体管的基极b、集电极 c间各联接一个由相互绝缘的双金属片组成 的探头s1和s2,s1和s2分别固联于水箱的顶 部及底部。
接于晶体管BG1上的继电器J1之 触点为常开触点。接于晶体管BG2上的继电 器J2之触点为常闭触点。
蜂鸣器一端联接于 电源正极,另一端与继电器J1,J2的两触点相 联。1.2 报警器的工作原理 报警器工作过程参照图1。
当水箱水位 处于水箱注满水的位置a-a处时,由于水的 导电作用,使探头s1导通,晶体管BG1有基 极偏压产生,从而产生基流Ib1,经BG1放大后形成集电极电流Ic=β1Ib,β1为BG1管的电 流放大系数,此电流流经继电器J1使其常开触头闭合,电源Ec电流流经该常开触头、蜂 鸣器,蜂鸣器工作,告示水箱水已充满。当水箱水位处于a-a位置以下而高于水箱水已放 尽的b-b位置时,触头s1不导通,晶体管BG1失去偏压而不工作,继电器J1无电流流过,其常开触头断开,无电流流过蜂鸣器,于此同时,由于触头s2处于液体内而导通,晶体管 BG2有偏压存在而导通,产生集电极电流Ic2,流经继电器J2使其常闭触头断开,亦无电流 流经蜂鸣器,故蜂鸣器不工作。
当水位低于b-b位置时,晶体管BG1仍处于截止状态,而晶 体管BG2由于触头s2不导通,无偏压存在,亦不工作,继电器J2断电,其常闭触头闭合,电 源Ec电流流经该触头、蜂鸣器,蜂鸣器工作,告示水箱水已放尽。综上所述,当水箱水注满使水位处于a-a位置时,蜂鸣器工作;当水箱水放尽使水位 处于b-b位置以下时,蜂鸣器亦工作,否则,蜂鸣器不工作,实现了高低水位的报警。
2 元件及有关参数的选定2.1 电源及执行元件的选定 施水播种机的配套动力为小四轮拖拉机,该类动力机一般不配置蓄电瓶,为应用方 便,放大器电源选为6 V,相应地选用6 V或小于6 V的电子蜂鸣器,5 V继电器。已选用 的继电器动作电流为32 mA,内阻为76Ω。
2.2 放大器元件参数的选定 由于2个放大器工作状况完全相同,故电路元件参数也就完全 相同。以下仅对晶体管BG1构成的放大器(图2)的元件参数进行计 算选定。
初选晶体管BG1型号为3AX31B,其相关参数为:集电极允许 电流Icm=125 mA,集电极最大允许耗散功率Pcm=125 mW,电流 放大系数β=50~65[1]。根据电路结构,综合考虑继电器的动作电流值、电路功耗及电 源电压下降会引起集电极电流Ic降低诸因素,取晶体管BG1集电 极设计电流Ic=34 mA。
按照参考文献[2]所述的电路设计方法,选定晶体管BG1的基 极偏压Ub=-2 V。考虑到Ic Ib及Ie=Ic-Ib(Ie意义见图2),故有Ie≈Ic。
由图2,有:Ie= (Ube-Ub)/Re(1) 式中,Ube为晶体管BG1基极与发射极间电压,其值常为-0.2~0.3 V。以下计算取Ube=-0.2 V。
由(1)式解得:Re= (Ube-Ub)/Ie≈(Ube-Ub)/Ic= (- 0.2 + 2)V/34 mA = 50Ω 取β=55,则基极电流Ib为:Ib=Ic/β=34 mA/55=0.62 mA 取I1=5Ib[3](I1意义见图2),则:I1=5*0.62 mA=3.1 mA 因为Ib I1,由图2有:R1+R2=Ec/I1(2) 代 Ec =6 V,I1=3.1 mA, Ub =2 V于(2),(3)式,解之得R1=0.65 kΩ,R2=1.3 kΩ。晶体管功耗Pc验算如下:Uce=Ec+IcRc+IeRe≈Ec+Ic(Rc+Re) (4) 式中,Rc为继电器内阻,其值为76Ω。
代Ec=-6 V,Ic=34 mA及Re=50Ω于式(4),解得Uce=-1.72 V,所以Pc=IcUec=34 mA*1.72 V=58 mW根据上述介绍及实际应用,表明该水位报警器结构简单、性能可靠、造价低廉、易于制 作。它不仅适用于文中所提及的情况,也适用于太阳能热水器、水塔等容器的水位报警。
[参考文献] [1] 李绵春.常用小功率晶体三极管手册[M].北京:人民邮电出版社,1989.[2] 秦曾煌.电工学(中册)[M].北京:人民教育出版社,1979.[3] 清华大学电子工程系,工业自动化系.晶体管电路(第1册)[M].北京:科学出版社,1979.。
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