傳感器設(shè)計(jì)物料質(zhì)量流量自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、物料質(zhì)量流量自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)設(shè)計(jì)姓名：沈靜學(xué)號(hào)：1112062033班級(jí)：建電112一：設(shè)計(jì)原理1、系統(tǒng)組成部分示意圖變送器積算器秤架稱重傳感器測(cè)速傳感器顯示儀表配料 該系統(tǒng)主要由5部分組成：稱重橋架、稱重傳感器、測(cè)速傳感器和積算器，加法器。2、主要原理：皮帶秤的稱重是物料在輸送狀態(tài)下利用稱重傳感器和測(cè)速傳感器把皮帶上通過(guò)的物料重量與皮帶速度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)?，F(xiàn)場(chǎng)放大器對(duì)兩組信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)處理，輸送給主控制計(jì)算機(jī)進(jìn)行積算、調(diào)節(jié)、控制等。最后從顯示器打印機(jī)上給出稱重累計(jì)結(jié)果。這是利用現(xiàn)代控制原理完成皮帶秤自動(dòng)、連續(xù)累計(jì)稱重的過(guò)程。為了測(cè)得運(yùn)動(dòng)皮帶上單位長(zhǎng)度的瞬時(shí)流量，某一段距離的物料重量，或一段時(shí)間和一段

2、距離的累積重量。這些量在理論上的計(jì)算，可用積分法這種數(shù)學(xué)模式來(lái)演算。積分法：輸送機(jī)輸送物料時(shí)，主控機(jī)連續(xù)測(cè)量皮帶上每單位長(zhǎng)度的載荷值q (kgm)并與皮帶在同一時(shí)刻的速度v (ms)相乘，測(cè)得結(jié)果為物料的瞬時(shí)流量q·v (kgs)。因?yàn)槲锪陷斔偷牟痪鶆蛐院推俣入S時(shí)間變化, 所以在T時(shí)間間隔的累計(jì)流量可以用以下積分式表示： W T隨時(shí)間間隔的物料累計(jì)量Kg或t T 物料通過(guò)秤的時(shí)間s或h q(t)皮帶單位長(zhǎng)度上的物料重量Kg/m v(t)物料在皮帶上的運(yùn)行速度m/s 二：各部分功能設(shè)計(jì)1、 稱重傳感器設(shè)計(jì)稱重傳感器是皮帶秤力與電轉(zhuǎn)換的核心部件，稱重傳感器按變換原理分類。主要有：電阻

3、應(yīng)變片式、差動(dòng)變壓器式、電容式、壓磁式、壓電式等，其中，電阻應(yīng)變片式稱重傳感器有以下主要優(yōu)點(diǎn)：(1)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、密封性好(2)線性度和重復(fù)性好(3)頻率響應(yīng)快，能進(jìn)行動(dòng)態(tài)稱重(4)長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，工作可靠(5)和稱重秤架聯(lián)接簡(jiǎn)單、方便(6)綜合誤差小。電阻應(yīng)變式稱重傳感器是基于這樣一個(gè)原理：彈性體（彈性元件，敏感梁）在外力作用下產(chǎn)生彈性變形，使粘貼在他表面的電阻應(yīng)變片（轉(zhuǎn)換元件）也隨同產(chǎn)生變形，電阻應(yīng)變片變形后，它的阻值將發(fā)生變化（增大或減?。?，再經(jīng)相應(yīng)的測(cè)量電路把這一電阻變化轉(zhuǎn)換為電信號(hào)（電壓或電流），從而完成了將外力變換為電信號(hào)的過(guò)程。Proteus仿真圖在此Proteus仿真圖中，以

4、四個(gè)滑動(dòng)變阻器來(lái)代替原來(lái)的四個(gè)電阻應(yīng)變片作為稱重傳感器，相對(duì)的兩只橋臂上變化是相反的，中間可以加運(yùn)算放大器來(lái)放大電壓信號(hào)，單片機(jī)通過(guò)獲得的差壓信號(hào)進(jìn)行處理，在實(shí)際應(yīng)用中：質(zhì)量=/g 為材料的應(yīng)變系數(shù)，s可測(cè)稱重傳感器仿真程序#include <reg51.H>#include "intrins.h"#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit ADCS =P22; sbit ADDI =P21; sbit ADDO =P21; sbit ADCLK =P20; /sbit DP=P07; uns

5、igned char dispbitcode8=0xf7,0xfb,0xfd,/*0xfe,0xef,0xdf,0xbf,0x7f*/; unsigned char dispbuf3;uint temp;uchar getdata; /*=0-9=A-G=*/unsigned char a16=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8, 0x80,0x90,0x88,0x83,0xc6,0xa1,0x86,0x8e; #define shuma P0sbit LED_4=P10;sbit LED_5=P11;sbit LED_6=P12;sbit LED_

6、7=P13;void delay(unsigned int x);void display1(unsigned char d1,unsigned char d2,unsigned char d3,unsigned char d4);void delay(unsigned int x) unsigned int i; for(i=0;i<x;i+);void display1(unsigned char d1,unsigned char d2,unsigned char d3,unsigned char d4) shuma=ad1; LED_4=1; delay(100); LED_4=0

7、; shuma=ad2&0x7f; /DP=1; LED_5=1; delay(100);/DP=0; LED_5=0; shuma=ad3; LED_6=1; delay(100); LED_6=0; shuma=ad4; LED_7=1; delay(100); LED_7=0; /*讀ADC0832函數(shù)*/unsigned int Adc0832(unsigned char channel) uchar i=0;uchar j;uint dat=0;uchar ndat=0;if(channel=0)channel=2;if(channel=1)channel=3;ADDI=1;

8、_nop_();_nop_();ADCS=0;_nop_();_nop_();ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;_nop_();_nop_();ADCLK=1;ADDI=channel&0x1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;_nop_();_nop_();ADCLK=1;ADDI=(channel>>1)&0x1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;ADDI=1; _nop_();_nop_();dat=0;for(i=0;i<8;i+)dat|=ADDO;ADCLK=1;_nop_();_nop_(

9、);ADCLK=0;_nop_();_nop_();dat<<=1;if(i=7)dat|=ADDO; for(i=0;i<8;i+)j=0;j=j|ADDO;ADCLK=1;_nop_();_nop_();ADCLK=0;_nop_();_nop_();j=j<<7;ndat=ndat|j;if(i<7)ndat>>=1;ADCS=1;ADCLK=0;ADDO=1;dat<<=8;dat|=ndat; return(dat); void disp(void)if(Adc0832(1)>Adc0832(0)getdata=Adc

10、0832(1)-Adc0832(0); if(Adc0832(1)<Adc0832(0)getdata=Adc0832(0)-Adc0832(1); temp=getdata*1.0/255*500; dispbuf0=temp%10; dispbuf2=temp/10%10; dispbuf1=temp/100; display1(0,dispbuf1,dispbuf2,dispbuf0); void main(void) while(1)disp(); 2、皮帶速度（m/s）皮帶秤稱重系統(tǒng)，主要是檢測(cè)兩個(gè)物現(xiàn)量，一個(gè)由稱重傳感器拾取重力信號(hào)，另一個(gè)檢測(cè)皮帶的線速度，然后將這兩個(gè)量進(jìn)行

11、計(jì)算?？梢?，速度檢測(cè)的準(zhǔn)確程度直接影響到皮帶秤的準(zhǔn)確度。因此，測(cè)速傳感器也是皮帶秤稱重系統(tǒng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。速度傳感器必須安裝在以皮帶輸送機(jī)速度旋轉(zhuǎn)的軸上，通常尾部滾筒或者大直徑的從動(dòng)滾筒可以滿足此要求。如采用光電編碼器（安裝位置必須防塵隔躁）：與51單片機(jī)可按下圖接線 在仿真中：可用方波信號(hào)代替由光電編碼器發(fā)出的脈沖，例如根據(jù)方波周期為5ms，每100ms計(jì)數(shù)，根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)計(jì)數(shù)的個(gè)數(shù)和光電編碼器的齒數(shù)可算得相應(yīng)的轉(zhuǎn)角，由此可推出皮帶的速度。 光電編碼器是利用光柵衍射原理實(shí)現(xiàn)位移-數(shù)字變換，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換，將輸出軸上的機(jī)械幾何位移量轉(zhuǎn)換成脈沖數(shù)字量的傳感器。 常見的光電編碼器由光柵盤，發(fā)光元件

12、和光敏元件組成。光柵實(shí)際上是一個(gè)刻有規(guī)則透光和不透光線條的圓盤，光敏元件接收的光通量隨透光線條同步變化，光敏元件輸出波形經(jīng)整形后，變?yōu)槊}沖信號(hào)，每轉(zhuǎn)一圈，輸出一個(gè)脈沖。根據(jù)脈沖的變化，可以精確測(cè)量和控制設(shè)備位移量。速度傳感器采用測(cè)脈沖頻率式(測(cè)頻式)頻率計(jì)程序#include<reg51.h>#ifndef LCD_CHAR_1602_2005_4_9#define LCD_CHAR_1602_2005_4_9#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit lcdrs = P20; sbit lcdrw = P21;

13、sbit lcden = P22;unsigned char count=0,ss=0;void delay(uint z) uint x,y; for(x=z;x>0;x-) for(y=110;y>0;y-) ; void write_com(uchar com) lcdrw=0; lcdrs=0; P0=com; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0;void write_data(uchar date) lcdrw=0; lcdrs=1; P0=date; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0;void

14、 init1602() lcdrw=0; lcden=0; write_com(0x3C); write_com(0x0c); write_com(0x06); write_com(0x01); write_com(0x80);void write_sfm(uchar add,uchar date)uchar shi,ge;shi=date/10;ge=date%10;write_com(0x80+add);write_data(0x30+shi);write_data(0x30+ge);#endifunsigned char code date="count "void cal_init() TMOD=0x00; TH0=0x1f; TL0=0xaa; /EA=1; ET0=1; TR0=1; void clock_init() uchar i; write_com(0x80); for(i=0;i<16;i+) write_data(datei); write_sfm(0x40,count);void cal_func() interrupt 1 using 2 TH0=0x1f; TL0=0xaa; ss+;if(ss>=175) clock_init(); ss