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传感器 设计方案及其特点

2018/12/9

  随着自 动传感器课程设计测量和微机技术的发展,超声波 测距的理论已经成熟,超声波 测距的应用也非常广泛。超声测 距是一种非接触式的检测方式。与其它方法相比,如电磁 的或光学的方法,它不受光芒、被测对象颜色等影响。对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等 恶劣的环境下有适应能力。因此在液位测量、机单片 机毕业论文械手控制、车辆自动导航、物体识 别等方面有广泛应用。有些是 应用于空气测距,由于空气中波速较慢,其回波 信号中包含的沿传播方向上的结构信息很轻易检测出来,具有很高的分辨力,因而其 正确度也较其它方法为高;而且超 声波传感器具有结构简单、体积小、信号处理可靠等特点。因此本 设计也是利用超声波来测量距离。
  设计方案及其特点:
  目前国 内外工业生产中普遍采用间接的液位测量方法,如浮子式、液压式、电容法、超声波法、磁致伸缩式、光纤等。
  1、方案一
  在光纤测液位中发现,光纤受 外界环境因素的影响,如压力、温度、电场、磁场等 环境条件变化时,将引起 光纤传输的光波量,如光强、相位、频率、偏振态等改变。如果能 测量出光波变化的信息,就可以 知道导致这些光波量变化的压力、温度、电场、磁场等物理量的大小,于是就能测出液位。光纤传 感器的信号载体是在光纤中传输的光,而光纤 本身是一种介质材料,这就赋 予了光纤传感器具有一些常规传感器没有的优点,如灵敏度高、响应速度快、动态范围大、防电磁干扰、高压绝缘、无源性、防燃防爆、适用于远距离遥测、多路系统无地回路“串音”干扰、体积小、机械强度大、可灵活柔性挠曲、材料资源丰富、成本低等。
  2、方案二
  差压法 测液位广泛地应用于生产过程,但在当 被测液的密度随环境变化而变化的情况下,差压法 测液位的误差很大,针对上 述问题有人提出采用温度补偿法,但由于 石油原油的组成成分复杂,各炼油 厂提供的石油组分差异很大,甚至同 厂不同批次的石油物性参数也不一致,因此采 用温度补偿法有些难度。
  3、方案三
  总体上讲,超声波 发生器可以分为两大类:一类是 用电气方式产生超声波,一类是 用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸 缩型和电动型等;机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所 产生的超声波的频率、功率和 声波特性各不相同,因而用途也各不相同。

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