液面报警器的设计_毕业设计

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1、液面报警器的设计绪论随着科技的发展，人们的生产、生活状态不断的得到改善，对于自动反馈报警和控制的需求也越来越高，本次论文所研究的液面报警器可以预防在日常生活中的关于液体的部分安全隐患，例如一些仪器或机械的运转过程中需要液相制冷或者对液体的循环系统有要求，利用液面报警监控可以对其运转状态有及时的把握。报警器可以利用多种形式实现，其中较为常见的方式可以通过液面对闭合电路的影响来实现。555集成定时器是一种模拟和数字电路相混合的集成电路只要在外部配上适当阻容元件，就可以方便的构成脉冲产生和整形电路，在工业控制、定时、仿声、电子乐器及防盗报警等方面应用很广，5

2、55定时器不仅提供了2/3VCC、置位电平为1/3Vcc,且可通过R的非端直接从外部进行置零的基本RS触发器，而且还给出了一个状态受该触发器输出端（Q的非）控制的晶体管开关，因此使用起来极为灵活。555定时器的电源电压范围比较大，双极型电路Vcc=4.5~16V输出高电平不低于电源电压的90%，带拉电流和灌电流负载的能力可达200毫安；555集成电路还可以组成多种波形发生器、多谐振荡器、定时延时电路、单稳态触发电路、报警电路、检测电路、频率变换电路等，555时基电路由分压器、比较器、R-S触发器、输出级和放电开关等组成的。电路中的比较器的主要功能是对输

3、入电压和分压器形成的基准电压进行比较，把比较的结果用高电平"1"或低电平"0"两种状态在其输出端表现出来。555时基集成电路的应用电路，包括在灯光控制电路中的应用、报警器中的应用、电源控制电路中的应用、农业控制电路中的应用、家用控制电路中的应用、工矿控制电路中的应用、机动车控制电路中的应用、娱乐与保健控制电路中的应用等。多谐振荡器是一种自激振荡电路，当电路连接好之后，只要接通电源，在其输出端就可以输出矩形脉冲，且矩形脉冲中除基波外还含有丰富的高次谐波。555电路构成的多谐振荡器在电路稳定工作之后，电容充电和放电的过度过程总是周而复始。19在本次液面报警

4、器设计中，液面报警器主要运用的是以555集成电路为基础的多谐振荡器，它的结构简单，使用灵活，在生活之中能有广泛的应用。希望本次的有关液面报警器的设计能得到社会及同行的认可，使报警器的结构得到更精致的改善，来为社会更好的服务。第1章液面报警器的设计要求1．1液面报警器的设计的技术指标水位自动控制在一定的范围之内（如2—6米），当水位低至2米时，电路会产生中断，音响停止发出声音；当水位在2米与6米之间，电路会导通，连接的电阻值较大，在电路中会产生较小的电流，音响会发出低沉的声音；当水位达到6米之上，电路同样会导通，连接的电阻值相比前者较小，在电路中会产生较

5、大的电流，音响会发出较响的声音。1．2液面报警器的方案框图及分析水位测量是来测量水位的高低情况从而影响电路中电阻电流的大小。整流电路是利用单相桥式整流电路对电路中的电流进行整流。555电路在本次设计中是一端固定，另一端输入信号，是一种检测比较器。直流电源电路水位测量555电路报警信号输出图1-1液面报警器的方框图1．3液面报警器的电路图及工作原理1.3.1液面报警器的工作原理：19在本次设计中，液面报警器是用来进行水位报警，运用范围是需要进行有三个水位的报警系统，其中电阻的阻值的范围是几百奥姆，利用的是液体的导电性和三五电路的基本功能共同实现电路的报警

6、功能，每当达到一定的水位都会连接电路，通过电压的分压作用和比较电阻所分的电压的大小，实现电路是否导通，由于所连接的电路中的电阻的阻值不同，从而影响电路中电流的大小，使音响发出低沉与响亮的不同声音。1.3.2液面报警器的简易电路图：在设计方案中，所运用的器件有半导体二极管、电容、555集成定时器和直流电源等，具体的设计方案见第四章，以下是简易电路图，电容电阻器件省略。555电路扬声器低水位555电路扬声器高水位整流电路变压器电网电压图1-2液面报警器的简易电路图19第2章器件的特性2．1半导体二极管的特性半导体二极管是在PN结的外面装上管壳，再引出两个电

7、极就可以。半导体二极管有正向特性和反向特性。半导体二极管的正向特性是当正向电压比较小时，正向电流几乎为零；只有当正向电压超过一定值时，正向电流才开始快速增长。正向特性上的这一数值通常称为死区电压。半导体二级管死区电压的大小与二极管的材料以及温度等因素有关。一般，硅二极管的死区电压为0.5V左右，锗二极管的为0.5V左右。在此次课程设计中，利用四个二极管的正向特性组成单相桥式整流电路。2．2电容的特性电容组件的定义如下：一个二端组件，如果在任一时刻t，它的电荷q（t）同它的端电压u(t)之间的关系可以用u-q平面上的一条曲线来确定，则此二端组件称为电容组

8、件。如果u-q平面上的特性曲线（称库伏特性曲线）是一条通过原点的直线，且不随时间而变，则此电容