电子专业课程设计林锦森.doc
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1、电子课程设计 数理 学院 应用物理 专业题 目: 带保护装置水塔自动进水装置 姓 名: 林锦森 学 号: 指引教师: 米启超、宁蕴绯 时间: 1 月 05 日 年 1月 10日目录一、设计目3 二、设计规定3 三、设计方案4 四、设计构成及原理分析6 五、整体电路图10 六、元器件选用及其参数11 七、设计总结13八、参照文献15 一、设计目通过这次设计纯熟对电子设计动手技能提高电子设计能力同步也培养学生收集、整顿、分析和刷选运用资料及各类信息能力也使得学生通过这次设计对所学数电和模电知识及各种电路、电路元件功能更好理解和运用。二、 设计规定(1)规定设计制作一种带保护装置水塔自动进水装置。
2、(2)规定有水满、进水、水量局限性批示,当水位底时要自动进水水满时断电停水,水位过低时能进行断电保护信号。 本文设计了一种水位控制电路。当水位超过规定范畴时,系统可以自动调节水位,使其落在规定范畴内;当水位低于规定范畴时就控制水泵工作抽水,使水塔内水位上升,到达规定高度。从而达到不用人工专门去控制即可使水位保持在一定范畴内目。此外本电路还具备显示水位和超过一定范畴报警功能。 常生活和工业生产中,水位控制装置有着广泛应用,如水塔、楼房水箱、锅炉等。水位控制装置形式有诸各种,浮子开关式电节点式,压力式,电子式,微机式等。这些装置或多或少存在着某些缺陷,浮子开关式采用机械构造,维护起来不以便;微机式
3、控制装置,虽然操作以便,但造价较贵本文从实用型和经济型出发,设计了一种水位控制装置,该装置构造简朴,维护以便,工作可靠,性能价格比优良,并且在不同限度上克服了其她办法某些缺陷,并提供了自动报警自动保护功能。有诸多场合下均可采用。 三、 设计方案 1、设计思路 每某些电路均有其相应功能,一方面有信号产生某些产生整个电路输入信号,该信号通过信号解决某些解决之后输出其她电路控制信号,控制其她电路工作,电机控制电路某些接受到有信号解决电路输出有效控制信号后正常工作驱动电机转动抽水,使水位上升,而水位变化又直接关系到信号产生,因而有个循环过程,虽然水位保持在一定范畴内,水位显示电路接受到有效信号后驱动显
4、示屏工作,使其显示该时刻水位;水位超限时输出为报警电路有效2 控制信号使报警电路工作,驱动报警器报警。由“信号产生信号解决电机控制电机信号产生”这个循环就能使水塔具备自动控制水位能力。 2、 既有设计方案分析 (1)继电器式自动上水控制装置 继电器式自动上水控制装置工作原理是通过接入220V继电器控制电路3个探测电极来检测水位高低使继电器闭合或启动,控制水泵电动机开停,达到控制水位目,控制电路较简朴,但要注意如下几点: 1)在维修水塔中水位探测电极时,须断开主回路和控制回路电源开关,以防止N线回路由于零电位漂移而带电,或从控制回路线圈回路串过来使N线带电,导致维修人员触电危险。 2)在水塔低水
5、位探测电极C引线端必要进行N线重复接地。接地电阻规定不大于4,使C点水位探测电极保持良好零电位,以利于继电器可靠吸合,使自控电路运营稳定。 3)在水泵向水塔供水时,由于水流冲击,使水塔内水位波动起伏,容易导致继电器吸合、断开频繁跳动,影响自控电路正常稳定运营。为理解决这个问题,咱们可以在水塔中放置一木排浮漂,使水塔水位上升平衡稳定。(2)晶体管式自动上水控制装置 晶体管式自动上水控制装置工作原理是水位高低控制串接探测电极2支晶体三极管导通、关断,从而控制继电器回路,达到自动(可手动)启停水泵电动机目以控制水位。设计与使用中应注意如下问题: 1)自制电子式自控装置所选用电子电器元件必要是正规产品
6、,并应对元器件重要技术参数逐项检测。对装配好整机要进行电老化及热老化实验,并在电气实验室作额定工作状态频繁动作100次以上传动实验,以及绝缘耐压实验等。 2)由于三极管输出信号较小,需通过中间继电器来控制主回路接触器,以延长器件寿命,增长可靠性。 3)水位探测电极,至少要用6mm2铜芯塑料线,如用30mm3mm或40mm4mm铜排则更好。其端部要用电烙铁加热搪锡,以防止探测电极氧化锈蚀减少电极3 导电性能。 4)定期对整个控制电路检修维护和探测电极清扫除垢。 3、总体设计框图 由任务分析可知该设计电路有两个功能:水位控制、水位显示。而要有这些功能就必要要有使其工作控制信号,因此一方面即必要要有
7、输入信号,由于任务规定是自动控制,因此输入信号也必要由电路自己产生而不能人为加入,因而可以将整个电路设计为如下某些:信号产生、信号解决、电机控制和水位显示电路。整体电路框架如下图1所示。 图1总体设计框图四、 设计构成及原理分析 4.1信号产生某些 该电路目是产生有效输入信号,重要原理是运用水弱导电性。水属于弱导电质、虽然这样也可以通过水来传递薄弱电信号,鉴于此原理,初步将该电路设计成由水面上升与下降来控制电信号接通与断开;当水位上升时接通电信号;当水位下降时断开电信号。按此分析,只要在水塔里放上用来传递电信号探头,则水位上升到探头位置时接通电信号;水位低于探头位置时断开电信号。把电信号接通时
8、设为有效信号即当做输入信号,而断开时设为无效信号,因此可以由电信号接通与断开之间变化产生信号当做控制信号。在水塔不同位置放置几种探头时就可以依照水位高低接通某些探头和断开某些探头。因而只要懂得每个探头详细位置,再依照其输出电信号状况就能大体拟定水位位置,将探头输出电信号当做输入信号通过解决后成为电路控制信号。依照设计规定,设水塔分水满、局限性、两者之间三某些,因而可用探头个数设计为三个点水位,原理图如下 a-c为三个检测探头,其中a探头表达水箱底部水局限性临界点,b表达在水满和水局限性之间,c探头表达水满触点。COM为公共电极接+5V,为了提高精准度,将公共电极尽量接近探头,虽然电极与探头距离
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