1、“.....使振筒壁受到剪切力,会影响振动振筒的振动频率变化。但是因液体大致与振动振筒成体而运动,所以粘度的影响远比振动振筒作纵向振动时为小,可忽略不计。液体内含有气泡的影响液体内含有气泡,会使振动振筒振动减弱,周期增大,从而使被测液体的密度显示增大。为了排除这误差,密度传感器应垂直安装,使液体自下而上地流动,减少气泡生成的机会。电路组成图所示为密度传感器原理方块图。振动振筒在外界电脉冲作用下,产生振动,通过检测线圈的磁性耦合,将振动的位移信号变为电信号,该电信号经放大电路放大后加到激励线圈上用来激励振动振筒,使振动振筒长期稳定地振动。同时输出相应的脉冲频率信号,以供密度的检测显示之用。图所示为图中检测激励部分的电路方框图,它的作用是不断地补充振动振筒在振动中的能量损失,使振动振筒能长期稳定地振动并把频率信号输出。作为密度显示的依据......”。
2、“.....振动振筒在振动过程中,除了受弹性力的作用外,还受惯性力阻尼力的作用,若用表示振动振筒的位移,则弹性力弹为弹性系数与反相,惯性力惯与同相,阻尼力阻与速度相反。图电路方框图这里位移与时间的关系为,其速度显然速度超前位移,阻尼力滞后位移,也即与速度相反。它们的关系如图所示。图振动管受力情况在谐振时,弹性力惯性力大小相等方向相反,若要使振动持续下去,必须外加个与阻尼力大小相等但方向相反的激励力激,其相位超前。激与流过线圈的电流有关,而电流又与检测线圈感应电势有关。根据电磁感应定律,感应电势和磁通变化率成正比,且反向。因为检测线圈的磁通是变化的,而且与位移矢量同相,所以与反相。在忽略其它条件下,放大器相位移应是即可,再根据功率要求,加上功放级,就可以维持振动振筒的稳定振动。可供密度的检测使用......”。
3、“.....要反馈信号能够取代输入信号,而若要如此,电路中必须引入正反馈二要有外加的选频网络,用以确定振荡频率。正弦波振荡电路是在没有外加输入信号的情况下,依靠电路自激振荡而产生正弦波输出电压的电路。正弦波振荡的平衡条件为幅度平衡条件相位平衡条件正弦波振荡的起振条件为如图所示的振筒式传感器的驱动电路,它是个正反馈闭环系统。欲使振荡电路能自行建立振荡,就必须满足条件即这样,在接通电源后振荡电路就有可能自行起振,最后趋于稳态平衡。从上面可以看出,自动增益调节和相位调节成为维持振荡的关键环节......”。
4、“.....方法是利用输入信号本身的幅值大小作为控制信号来控制可调增益放大器的增益变化。带通滤波为了提高精度,消除环境对于信号的干扰,滤波器也成为谐振电路设计中的个重要环节。由于仪器对于低通滤波的要求不高,用放大器搭成普通的阶的无限增益多路反馈低通滤波器即可。温度补偿电路振动筒的固有振动频率不仅与振动筒的固有属性有关,还与外界环境因素如温度等有定的关系,无法消除这些因素的影响,但是可以对此进行补偿处理,尽量使外界因素对固有振动频率的影响减到最低。温度传感器温度传感器是种已经化的温度感测器,它会将温度转换为电流,集成温度传感器实质上是种半导体集成电路,它是利用晶体管的结压降的不饱和值与热力学温度和通过发射极电流的关系实现对温度的检测。集成温度传感器具有线性好精度适中灵敏度高体积小使用方便等优点,得到广泛应用......”。
5、“.....电压输出型的灵敏度般为,温度时输出为,温度时输出。电流输出型的灵敏度般为。它的主要特如下流过器件的电流等于器件所处环境的热力学温度开尔文度数,即式中流过器于单片机的液体密度检测系统设计第章软件部分设计在前面已经介绍了基于单片机系统的液体密度检测模块设计的硬件部分设计,它主要是由密度传感器和单片机系统组成的。密度传感器可以实现将液体密度转换为信号频率,单片机系统可以实现对信号频率的测量以及将频率换算成密度值输出显示。然而光靠这些硬件是无法得到最终结果的,它还需要软件部分的内容来辅助完成。主程序流程图图所示为本设计的主程序流程图本设计的程序所要实现的主要功能就是测频和查表,但是在实现该功能的过程中还附带了许多辅助功能。首先,初始化是必不可少的,之后便是中断服务,中断部分所测出来的多组频率值还需要进行进步的处理如均值滤波,非线性处理等......”。
6、“.....从而得到密度值输出显示。图主程序流程图开始定义堆栈区显示缓存单元清计数,定时开中断放置循环次数均值滤波查表变换调用显示子程序等待定时中断请求设计中设定次测量时间为,闸门时间为,所以要进行次测量计数。由于采用的是晶振,所以必须把的初始值设定为。另外还设定次测量。中断子程序流程图中断子程序实际上就是测频的程序,它完成的功能是对进行次分割,然后测量出在这的时间里输入的方波信号有多少个周期,将所得到的数值存进和。如此进行次测量后,将得到个数值,然后进入到均值滤波阶段。图所示为中断子程序流程图图中断子程序流程图均值滤波子程序流程图在进行测量过程中,因为有诸多因素的影响,次测量是不能读出较为准确的频率值的。只有进行多次测量求得的平均值才是最为接近真值的。在本设计中,采用的是次测量,除去最大值和最小值再对剩下的个数求平均值,最后得出需要的频率值。图所示为均值滤波子程序流程图......”。
7、“.....因为所给出的频率密度对照表是对应的关系,表中并不是包括所有可能读出的频率值。那么如果得到频率值在表中找不到对应的值,该怎么办就必须对它进行次非线性处理,使得到的频率值向表中最为接近的频率值靠近,并选定该值。实际上也就是将定值对照改成了范围对照了。因为频率密度对照表是经过多次实验得出来的经验总结。它也不是绝对的准确,它也有个波动范围的,所以可以把该波动范围内的频率值所对应的密度值都认定为它所对应的密度值。通过上面的操作,就不会因为在对照表中找不到读出来的频率值而不知所措了......”。
8、“.....而单片机进行的都是十六进制操作,那么就需要个程序将十六进制数转化为十进制数显示。那么如何进行这转化关系操作呢图所示为显示子程序流程图图显示子程序流程图开始初始化查段码表送段码延时送位选返回童军基于单片机的液体密度检测系统设计结论与展望随着社会的进步,液体密度测量技术越来越多的被应用于诸多领域,在计量科研和工业生产中有着重要意义。对密度测量研究及其应用涉及国际间的科技交流与合作,是显示个国家现代计量水平的重要方面。所以,对于液体密度检测仪的设计和完善有着重要的意义。本设计通过对液体密度传感器的设计,驱动电路温度补偿电路的设计,单片机硬件部分以及单片机软件部分的设计。最终实现了对液体密度的测量。它具有精确度高测量速度快测量范围广使用方便等特性。具有相当的实用价值。本设计选用了振动法......”。
9、“.....由于本设计是在单片机的基础上完成的,所以对于密度与电信号之间的转换是非常必要的。振动法是利用振筒式液体密度传感器将液体的密度参量转换成振筒的固有频率,再通过驱动电路将该频率转化成频率的电信号后,利用单片机对该信号进行测频和查表,最终显示出液体的密度值。它结构简单,工作效率较高。但是在它的工作过程中,我们遇到了些外界因素如环境温度及外界压力等对测量的干扰。为了解决这些问题,本设计采取了温度补偿措施,还对振筒的加工材料作了定的要求。在软件设计中采用了多次测量取平均值的方法减小了测量误差。还对所测得的频率值作了非线性处理,解决了所测值可能不能与对照表中的频率值相对应的问题。本设计中采用了查表程序,由于测得的频率值并不能都与频率密度对照表中的频率值相同,所以采用了非线性处理,因而就会存在定的误差。而且些外界因素也会对测量产生影响。尽管采用了些补偿措施以减小误差......”。
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