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1、为了测量室内温度和锅炉出水温度，以达到满意的控制效果，系统设计采样 两个回路的温度：供水温度和室内温度。因此，在供水口和室内各配置一个温度 传感器。在自动控制系统中，测控结果的成败，在很大程度上取决于传感器的旋转是 否合理。作为单片机控制系统前向通道的关键部件，在选择传感器时应考虑以下 几方面：根据测控对象与环境确定传感器的类型；传感器的灵敏度、频率响应特性； 线性范围、稳定性以及精度的选择、性能与价格。温度传感器的种类较多，有分立式的、有集成的；有模拟的、有数字的；有 接触式的、有非接触式的。集成温度传感器测温误差小、价格低、响应速度快、 传输距离远、体积小、微功耗、适合远距离测温、控温，不
2、需要进行非线性校准， 外围电路简单，是目前国内外应用最为普遍的一种传感器。本次系统被测温度大约在0100之间，选择比较常用的集成温度传感器 AD590能满足要求，其外形如图。AD590是美国模拟器件公司生产的单片机集成两端感温电流源。它的主要 性能如下：（1）流过器件的电流（A）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文） 度数，即：公式式中：（2）AD590的测温范围为-55+150.（3）AD590的电源范围为4V30V，电源电压可在4V6V范围变化， 电流变化1mA，相当于温度变化1K。AD590可以承受44V正向 电压和20V反向电压，因而器件反接也不会被破坏。（4）输出电阻为710（5）精
3、度高。AD590共有I,J,K,L,M五档，其中M档精度最高，在 -55150范围内，非线性误差在0.3AD590可以看作是具有高内阻的电流源，它不存在电压输出型传感器在信 号传导过程中的电压信号损失和噪声干扰的问题，因此具有较强的抗干扰能力。 其需要精密电源为其供电；不需要温度补偿和专门的线性化电路。封装后的传感器灵敏度可能有所偏离，产生所谓定标误差。为消除这种误差， 可采取单点校正或两点校正法。本系统采用两点校正，因为这种电路可以同时减 小定标误差和非线性误差。AD590的电源电压转换电路及放大校正电路如图液位传感器的配置与选择电容式液位传感器系统；它利用被测体的导电率，通过传感器测恤量电
4、路将液位高度变化转换成相应的电压脉冲宽度变化，再由单片SNumber机进行测量并转换成相应的液位高度进行显示,该系统对液位深度具Die.9AK012有测量、显示与设定功能，并具有结构简单、成本低廉、性能稳定等汕业设部 优点。为传感器部分的结构原理图。它主要是由细长的不锈钢管（半径为 R1 ）、同轴绝缘导线（半径为R0 ）以及其被测液体共同构成的金属圆 柱形电容器构成。该传感器主要利用其两电极的覆盖面积随被测液体 液位的变化而变化，从而引起对应电容量变化的关系进行液位测量。不锈钢管被测液体/测量原理由图1中测量液位H = 0时，不锈钢管与同轴绝缘导线 构成的金属圆柱形电容器之间存在电容C0 ,根
5、据文献得到电容量为:=:*爪（1）式中，co为电容量，单位为f ； o为容器内气体的等效介电常数，单位为F/ m; L为液位最大高度；R1为不锈 钢管半径;R0为绝缘导线半径，单位为m。当可测量液位）为H时，不 锈钢管与同轴绝缘电线之间存在电容。日：-* 行一二 1111/ RO) hi(Rl/ RO)2.喝 E- 4 J Hhifl/ RO) *RO)（2）式中，为容器内气体的等效介电常数，单位为F/ m。因此，当传感 器内液位由零增加到H时，其电容的变化量乙C可由式（1）和式（2） 得Ac = Ch|_宜住-W H =R0)由式可知，参数 0 , , R1 , R0都是定值。所以电容的变化
6、量 C与液位变化量H呈近似线性关系。因为参数 0，R1，R0，L 都是定值，由式（2）变形可得:CH = a0 + b0 H （ a0和b0为常数）。 可见，传感器的电容量值CH的大小与电容器浸入液体的深度H成线 性关系。由此，只要测出电容值便能计算出水位。电路结构图如下:低通滤波器顾名思义，所谓滤波器就是能够过滤波动信号的器具，在电子线 路中，滤波器的作用是从具有各种不同频率成分的信号中，取出具有 特定频率成分的信号。理想低通滤波器器能够让零频（即直流）到截 止频率fc之间的所有信号毫无损失的通过，而高于截止频率fc的所 有信号毫无遗留的丧失殆尽，低通滤波器简称LPF。在本实验装置中 为了过
7、滤掉高次波的影响，采用低通滤波器进行滤波。电容变换器及低通滤波器其芯片型号为HA17741差动放大器高精度运算放大器几乎都是作为直流放大器使用，所以认为其频 率特性并不重要。高精度运算放大器满足以下三个条件：1. 输入失调电压小；2. 输入偏置电流小；3. 开环增益高；差动放大器的电路图所示：差动放大电路差动放大器实现的功能是将信号放大。其需要的主要芯片是 1AC156M OP07CP。报警电路:包括闪光报警和鸣音报警。闪光报警最简单也是最常用的一种报 警方式，发光二极管反相连接，其正端接+5V，负端通过限流电阻与 I/O 口线相连。正常工作时绿灯亮出现异常时红灯亮。鸣音报警采用 的单频音报警，接口电路简单，其发音元件通常可采用压电蜂鸣器， 当蜂鸣器2引脚上加3-15V百流工作电压就能产生3KHZ左右的蜂鸣 振荡音响。这里接的是AT89S52单片机的外部中断T1 口，当发生故 障时中断且蜂鸣器响。
