礦用數(shù)字式水位傳感器設(shè)計
發(fā)布時間:2022-01-10 21:21
水位傳感器主要用于煤礦井下水倉、管道等地方的水位測量。本文設(shè)計的礦用數(shù)字式水位傳感器是基于恒流源驅(qū)動方式實現(xiàn)水位的采集,該傳感器采用Cortex-M3的處理器,內(nèi)置24位ADC采集,且內(nèi)部參考電壓精度比較高,受環(huán)境溫漂影響小。水位傳感元件輸出電信號通過處理器ADC差分端進行信號采集,數(shù)據(jù)分析處理,計算水位值,測試基本誤差在滿量程范圍內(nèi)遠小于標準規(guī)范±0.2 m的要求。實驗結(jié)果表明,該傳感器精度高、穩(wěn)定可靠、抗干擾能力等特點,適用于礦用水位的監(jiān)測。
【文章來源】:煤炭與化工. 2020,43(02)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
水位傳感器硬件結(jié)構(gòu)框
電源驅(qū)動模塊主要由電源控制單元將外部電源供電進行處理,將其分配兩部分,一是給處理器單元及其外圍電路供電,二是通過恒流源驅(qū)動電路輸出恒流源給水位傳感元件供電。電源模塊電路結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。3.2 水位傳感元件模塊
水位傳感器軟件設(shè)計采用模塊化的方法,主要包括參數(shù)初始化、紅外遙控按鍵操作處理、水位傳感元件信號采集處理、RS485通信等,具體程序流程如圖3所示。礦用水位傳感器執(zhí)行標準MT825-1999,規(guī)定的測試范圍為0~10 m,精度要求為±0.2 m。根據(jù)行業(yè)標準,用10臺樣機,進行實際測試,水位傳感器測量范圍內(nèi)(0~10 m),選取5個測量點(滿量程的0、25%、50%、75%、100%),讀取各點顯示值,進行誤差實驗,每個深度點穩(wěn)定后再讀取顯示值,重復(fù)測定4次,取其后3次的算術(shù)平均值。10臺樣機,每臺5個測量點的顯示值,實測的基本誤差比標準規(guī)定±0.2 m小,具體的實驗測試數(shù)據(jù)見表1。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]瓦斯抽放系統(tǒng)中CH4傳感器的研究[J]. 張海慶. 煤礦機械. 2018(10)
[2]一種新型恒流源驅(qū)動電路及參數(shù)設(shè)計[J]. 袁義生,李懷谷,朱本玉,張育源. 南昌大學(xué)學(xué)報(工科版). 2015(02)
[3]KJ402礦井監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦水位監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 蘇蓉昊. 科技信息. 2013(23)
[4]單片集成壓力傳感器及弱信號處理電路的設(shè)計[J]. 周旭華,徐世六,張正元. 微電子學(xué). 2011(05)
本文編號:3581433
【文章來源】:煤炭與化工. 2020,43(02)
【文章頁數(shù)】:3 頁
【部分圖文】:
水位傳感器硬件結(jié)構(gòu)框
電源驅(qū)動模塊主要由電源控制單元將外部電源供電進行處理,將其分配兩部分,一是給處理器單元及其外圍電路供電,二是通過恒流源驅(qū)動電路輸出恒流源給水位傳感元件供電。電源模塊電路結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示。3.2 水位傳感元件模塊
水位傳感器軟件設(shè)計采用模塊化的方法,主要包括參數(shù)初始化、紅外遙控按鍵操作處理、水位傳感元件信號采集處理、RS485通信等,具體程序流程如圖3所示。礦用水位傳感器執(zhí)行標準MT825-1999,規(guī)定的測試范圍為0~10 m,精度要求為±0.2 m。根據(jù)行業(yè)標準,用10臺樣機,進行實際測試,水位傳感器測量范圍內(nèi)(0~10 m),選取5個測量點(滿量程的0、25%、50%、75%、100%),讀取各點顯示值,進行誤差實驗,每個深度點穩(wěn)定后再讀取顯示值,重復(fù)測定4次,取其后3次的算術(shù)平均值。10臺樣機,每臺5個測量點的顯示值,實測的基本誤差比標準規(guī)定±0.2 m小,具體的實驗測試數(shù)據(jù)見表1。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]瓦斯抽放系統(tǒng)中CH4傳感器的研究[J]. 張海慶. 煤礦機械. 2018(10)
[2]一種新型恒流源驅(qū)動電路及參數(shù)設(shè)計[J]. 袁義生,李懷谷,朱本玉,張育源. 南昌大學(xué)學(xué)報(工科版). 2015(02)
[3]KJ402礦井監(jiān)控系統(tǒng)在煤礦水位監(jiān)測中的應(yīng)用[J]. 蘇蓉昊. 科技信息. 2013(23)
[4]單片集成壓力傳感器及弱信號處理電路的設(shè)計[J]. 周旭華,徐世六,張正元. 微電子學(xué). 2011(05)
本文編號:3581433
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