Arduino高精度静压液位测量与控制系统.pdf

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1、2013矩仪表技术与传感器2013第8期InstrumentTequeandSensorN8Arduino高精度静压液位测量与控制系统王家兵,杨志刚,吴洪明(1.重庆交通大学图书馆,重庆400074;2.重庆交通大学机电与汽车工程学院,重庆400074;3.重庆交通大学继续教育学院,重庆400074)摘要:文中介绍以Arduino平台实现的静压液位测量与控制系统,对系统硬件组成、软件设计进行了详细描述。系统采用MPXM2010压力传感器、高精度∑一△模数转换器MAX11206以及开源Arduino控制板实现了高精度数据采集及控制系统,具有性价比高、稳定性好、精度高、功耗低、扩展性强等优点,

2、可适用于医疗、工业及实验室的液位测量与控制,也可作其他高精度压力数据采集系统研发参考。关键词:液位测量与控制;数据采集系统;Arduino;MPXM2010;MAX11206中图分类号:TP274文献标识码:A文章编号:1002—1841(2013)08—0044—03IIi-precisionLiquidLevelControlSystemBasedonArduinoWANGJia—bing,YANGZhi—gang2,WUHong-ming3(1.ChongqingJiaotongUniversityLibrary,Chongqing400074,China;2.SchoolofMec

3、hanicalandElectricalEngineering,ChongqingJiaotongUniversity,Chongqing400074,China;3.SchoolofContinuingEducation,ChongqingJiaotongUniversity,Chongqing400074,China)Abstract:ThispaperintroducedonewaterlevelmeasurementsystembasedonArduinoplatform.Thesystemhardwareandsoftwaredesignweredescribedindetail

4、.ItusedMPXM2010pressuresensor。highprecision一△ADCMAX11206andopen·sourceArduinocontrolboardtoachieveonehigb-precisiondataacquisitionandcontrolsystemwithcharacteristicsofcost-efective,goodstability,highaccuracy,lowpowerconsumptionandscalability.Itcanbeusedinmedical,industrialandlaboratoryforliquidpos

5、itionmeasurementandcontrolling,orbetakenasreferenceforotherapplicabledataacquisitionsystem.Keywords:waterlevelcontrol;dataacquisitionsystems;Arduino;MPXM2010;MAX112060引言p=pgxh(1)静压式液位检测和控制在石油化工、造纸等工业生产过程式中:P为液体密度,ks/m;g为当地重力加速度,m/s;为液以及日常生活供水等领域广泛应用,一直受到研究者关注,并位高度,m.采用不同方法研发了各种液位检测和控制系统,林龙等采用WinCo

6、n28000可编程自动化控制器的实现方案⋯,徐凌桦等基于PLC的实现方案j,朱广等采用智能仪表AI808方案,房泽平等采用MSP430单片机的实现方案j。文中介绍以压力传感器MPXM2010、高精度模数转换器MAX11206以及开源Ar_duino平台实现的常温1000mm液位高精度静压液位测量与控制系统。系统具有精度高、成本低、扩展性好、便于实现等特点,为相关液位测控系统的构建提供参考。1系统设计1.1原理及需求分析图1静压液位检测控制系统工作原理图图1为典型的受静压液位检测系统控制的串联双联水箱,式(1)中,温度恒定时,压力P与液位高度具有线性关系,液体存贮容器中安放有测量管,测量管上

7、部留有空气,顶部安若已知压力值。与。时液位高度分别为Y与Y2,则测得压力放压力传感器及电路板。液位变化时,测量管内空气压力发生为时,对应液位Y为变化,主控制板通过压力传感器和模数转换得到压力数据,经Y:(Y2一Y1)/(x2一1)×(—1)+Y1(2)计算即可得到测量液位,再与目标液位比较,低于目标液位时静压式液位测量与控制系统通常需要在温度变化不大时驱动液泵,实现对液位的控制。能达到较高的精度,一般在0.1%一1%之间

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