阀门开度测量综合项目报告.doc

目录
目录 ------------------------------------------------------- 1
项目概述 --------------------------------------------------- 2
设计规定 --------------------------------------------------- 2
选型方案 --------------------------------------------------- 2
系统方案设计 ----------------------------------------------- 7
设计心得体会 ---------------------------------------------- 11
参照文献 -------------------------------------------------- 12

阀门开度测量
1 项目概述
蝶阀关闭时为0 度，所有打开时为90 度，中间任意位置为0～90 度。阀门开度测量系统重要构成：能对阀门开度进行测量ST278传感器检测安装在蝶阀上反光板反光次数、运用测量电路ST288A辨向电路、通过显示仪提前设立好正反输出计算公式计算出角度值并通过JH800-A型角度表显示。
2 设计规定
2.1 传感器技术指标：
测量范畴：0～90 度
测量误差：±1 度
2.2 选取传感器，需选取两种不同类型传感器进行方案对比；
2.3 详细阐明所选传感器技术指标、型号、规格及产生厂家；
2.4 画出系统构成框图，阐明系统工作原理及各构成作用；
2.5 阐明测量电路原理；
2.6 简绘阀门开度测量系统构造图。

3 选型方案

3.1所选传感器：
角度传感器：FA绝对值编码器、无触点导电塑料电位器
红外光电传感器：ST278

3.2传感器简介
FA绝对值编码器、无触点导电塑料电位器（弗朗克电子）

图1.1

FA绝对值编码器、无触点导电塑料电位器采用智能磁敏感元件，讲机械转动或角位移化为电信号，非接触测量。产品具备辨别率高，温度稳定性好，产品可提供各种输出形式，模仿量，PMW脉宽调制波，可配接显示仪表。广泛应用于工业自动化测量和监控系统，特别合用于机械变化频繁，环境恶劣，规定传感器使用寿命长，可靠性高场合。

产品特点：

1、无触点，无噪音，高敏捷度，高重复性，接近无限转动寿命。
2、环境合用性强，可用于水，油，气，粉尘高低温，振动冲击等恶劣场合。
3、360°绝对位置测量，是代替光学编码器，旋转变压器，导电塑料电位器抱负产品。

参数阐明：

电源电压VDC
5VDC±10%
供电电流Is
12mA
存储温度Is
-55℃-155℃
工作温度Ta
-40℃-150℃
辨别率
12bit
输出电流Io
8Ma
输入电压
0-360°任意编制（如0-30° 0-90° 0-120° 0-180°均可相应输出0-5VDC）详细编制角行限度有客户自行选取
RL上拉（带负载）
10KΩ
RL下拉（带负载）
10KΩ
频率响应
1KHz
表1.1
红外光电传感器ST278
图1.2

极限参数：（Ta=25℃）
表1.2
光电特性：（Ta=25℃）
表1.3

外形尺寸
图1.3

ST278传感器特点

1．采用高发射功率红外光电二极管和高敏捷度光电晶体管构成。
2．双光电晶体管，可用于检测被测物运动方向。
3．检测距离可调节范畴大，近距离2mm可用。
4．采用非接触检测方式。

应用范畴

1．IC卡电度表脉冲数据采样
2．集中抄表系统数据采集
3．水表数据采集
4．与方向鉴别电路ST288A结合使用可鉴别被测物运动方向及正反转速测量、行程测量等。

3.3 传感器方案拟定
方案一：使用FA无触点导电塑料电位器
图2.1

方案二：使用红外光电传感器ST278
图2.2
图2.3

最后选型:

依照方案规定测量范畴：0～90 度，测量误差：±1 度;两传感器反感都分别满足,但ST278传感器较FA绝对值编码器、无触点导电塑料电位器价格便宜,性价比更高,合用于蝶阀开度测量。因此最后方案使用ST278传感器。

4 系统方案设计
4.1系统构成框图

图3.1
蝶阀
ST278
ST288AA
显示屏

4.2 测量电路及原理
ST288A电路
1)具备内部整形电路及数字滤波功能；
2)可去除抖动误差；
3)具备正方向脉冲、反方向脉冲、方向批示、双向脉冲输出功能

7-正方向脉冲输出(20mA)
6-反方向脉冲输出(20mA)
5-双向脉冲输出(20mA)
3-方向批示输出(H为反方向,L为正方向)

图3.2

角度测量显示仪

技术特点

JH800-A型角度表是一种六位显示角度、控制、显示模块。可广泛应用于工业控制领域。
  1.国际通用96×48×112mm原则机箱,六位0.56英寸数码管显示
  2.输入1和输入2构成双输入端,可辨认相位为90度脉冲编码器信号
  3.设定两个控制值，两路继电器输出、控制或报警
  4.可选4种继电器输出方式
  5.可设定自动延时复位时间，实现自动延时复位功能
  6.峰值显示功能
  7.参数设定密码保护功能
  8.当前计数值、设定值掉电不丢失
  9.可设定倍率，拟定输入脉冲与显示角度值之间比例关系
  10.外接传感器：给传感器提供5V（200mA）、12V(300mA)电压
  11.计数倍率：单倍频、双倍频、四倍频可选
  12.差补功能
  13.可选RS232输出

技术参数

1.供电电压：AC110V~220V 50HZ
  2.输入阻抗：20K
  3.脉冲频率：≤35K
  4.倍率范畴：0.001~999.999
  5.显示范畴：-199999~999999
  6.脉冲电平：低电平：-50V~0.5V 高电平：5V~50V
  7.脉冲宽度：最小2uS
  8.触点容量：AC220V 3A，DC24V 5A
  9.安装方式：盘装卡入式
  10.开孔尺寸：92×44mm
  11.环境温度：-10℃~+50℃

原理：运用ST278传感器检测手动蝶阀转动时反光条传回光信号，通过ST288A辨向后输出正向、反向脉冲，运用角度测试显示仪设立好计算公式计算并显示角度数值，从而达到检测蝶阀开度效果。

5 设计心得体会

参照文献
[1]何勇，王生泽.光电传感器及其应用[M].北京：化学工业出版社，
[2]俞志根.传感器与检测技术[M].北京：科学出版社，
[3]张洪润.传感器技术大全[M].北京：北京航空航天大学出版社，