反应釜液位控制电路信号变换综合设计课程设计.doc

辽 宁 工 业 大 学 信号变换综合设计课程设计（论文） 题目：反应釜液位控制电路 院 （系）： 电气工程学院 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 起止时间： 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院 教研室：测控技术与仪器 学 号 学生姓名 专业班级 设计题目 反应釜液位控制电路 课程设计（论文）任务 设计任务： 采用电容式液位传感器设计一个控制电路，设计放大、电压比较和输出控制电路等信号处理电路；关闭进料电磁阀。用于测量和控制反应釜内为粘稠的胶状液体的高度。进行电路仿真；或进行电路板焊接，电路板完成后采用万用表检测输出电压值即可。 设计要求： 反应釜内为粘稠的胶状液体，液体的温度基本恒定保持为30℃。采用电容式液位传感器，设计传感器放大电路，将液位信号转变为标准电压信号，利用电压比较器和与反应釜设定的液位（电压表示）相比较，（液位高度2米，设定液位为1米）。液位高于液位上限时，关闭进料电磁阀。 说明书要求： 格式规范，符合学校要求； 说明书中应有液位控制电路设计方法比较与论证方案，电路原理及具体的实现方案，电路器件型号、参数等；自行设计，焊接电路板。 硬件电路应由protel绘制；不能采用单片机设计。 按规则格式，撰写、打印设计说明书一份，详细阐述系统的设计过程，字数应在4000字以上。 工作计划 1、布置任务，查阅资料，理解掌握系统的控制要求。（2天） 2、选择相应的传感器、设计硬件电路图。（2天） 3、计算器件参数、选择元器件型号绘制硬件电路图。（3天） 4、仿真调试或硬件电路板焊接、调试。（2天） 5、撰写、打印设计说明书（1天） 指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 指导教师签字： 总成绩： 年 月 日 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算 摘要 液位的检测在现代工业生产过程中具有重要的地位。一方面通过液位的检测可确定容器里的原料、半成品或成品的数量，以保证能连续供应生产中各个环节所需的物料或进行经济核算；另一面是通过检测，连续监测或调节容器内流入和流出物料的平衡，使之保持在一定的高度，使生产正常进行，以保证产品的质量、产量和安全。 本设计主要为了控制反应釜液位高度而设计，全部采用模拟电路进行设计，没有采用任何数字芯片，选用电容式液位传感器进行设计，设计包括传感器检测信号、放大、滤波、电压比较和输出控制等信号处理电路，当液位到达某一上限值后将电磁阀关闭等动作。整个设计中运用了很多信号转换电路，帮助初学者很好的了解测控电路的基本知识与基本的模拟电路设计。 关键词：液位、电容式传感器、反应釜、模拟电路； 目 录 第一章 绪论 1 第二章 课程设计方案论证 2 2.1 系统设计原理 2 2.2 系统电路设计方案对比 2 2.3 系统整体框图设计 3 第三章 整体硬件电路设计 4 3.1 反应釜的介绍 4 3.2 传感器设计 4 3.2.1传感器原理 4 3.2.2 传感器的组成 5 3.2.3 测量原理 5 3.2.3 直流稳定电路设计 6 3.2.4将电容转化成电信号部分 7 3.2.5电信号放大电路设计 7 3.2.6 电压比较电路设计 8 3.2.7 控制电路设计 9 第四章 测试与仿真 10 4.1 仿真的发展与其意义 10 4.2 仿真的步骤 10 4.3 本设计的仿真 11 4.3.1 降压电路的仿真 11 4.3.2 稳压电路仿真 12 4.3.3 传感器电压仿真 13 4.3.4 放大电路的仿真 14 4.3.5电压比较器的仿真 15 第五章 课设总结 16 参考文献 17 附 录 18 第一章 绪论 在科学技术高速发展的现代社会中，人类已进入瞬息万变的信息时代。人们在日常生产、生活过程中，主要依靠检测技术来对信息进行获取、传输和处理。在现代工业生产中，主要依靠检测技术来实现自动控制、自动调节，它是自动控制系统的感受器官，通过这个感受器官了解他们的特性、状态的物理量，如电压、电流、温度、压力、流量、液位、成分等信息。对这些信息参数大小、变化速度等进行监督和控制，就能是生产过程处于最佳状态，做到安全、经济，最终达到预期的结果。 液位的检测在现代工业生产当中是一个重要参数，检测并控制液位能更好的进行工业生产，达到安全、经济、方便快捷。本设计即为工业反应釜液位实时监测系统，为了