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電子發(fā)燒友網(wǎng)>接口/總線/驅(qū)動> - 基于CAN總線的智能超聲液位變送器設(shè)計

- 基于CAN總線的智能超聲液位變送器設(shè)計

  在接收電路中使用二極管的鉗位作用防止高壓發(fā)射脈沖進(jìn)入接收電路。電路中的兩個肖特基二極管和限流電阻將輸入電壓限制在O.3 V以內(nèi),但對較小的回波信號不起作用,實現(xiàn)了超聲波發(fā)射、接收電路一體化。電路需要對微弱的回波信號進(jìn)行放大,使用OP27運算放大器將回波信號放大200倍。電容C20濾掉回波信號中的直流成分。

?????? 系統(tǒng)采用數(shù)字濾波、數(shù)值處理的方法找超聲波的回波起點,因此需要將放大后的回波信號進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。本系統(tǒng)采樣頻率定為1 MHz,模數(shù)轉(zhuǎn)換電路使用德州儀器公司的8位高速A/D轉(zhuǎn)換器ADS930。電路采用交流耦合連接方式。經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后的回波信號送入運算控制器進(jìn)行處理。

  超聲波在空氣中的傳播速度會隨溫度的變化而變化,超聲波傳播速度c與環(huán)境溫度T的關(guān)系如式(2):

  為了減少測量誤差,需要進(jìn)行溫度補償。系統(tǒng)采用DALLAS公司的一線式數(shù)字溫度傳感器DSl8B20芯片進(jìn)行溫度補償?,F(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸,大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。使用DSl8B20進(jìn)行精確的溫度轉(zhuǎn)換,I/O線必須在轉(zhuǎn)換期間保證供電,系統(tǒng)采用外接電源方式給DSl8B20芯片供電。溫度補償采用查表法,首先建立溫度與聲速的二維關(guān)系表,處理器在讀出DS18B20測得的溫度值后進(jìn)行查表,得到當(dāng)時聲速。由于表格中的溫度點有限并且是離散分布的,采用小區(qū)間插值法以提高精度。軟件編程嚴(yán)格遵循一線總線讀寫時序。

  2.2 CAN總線通信接口設(shè)計

  CAN總線通信接口由CAN總線控制器和CAN總線收發(fā)器組成,CAN控制器作為CAN總線的數(shù)據(jù)鏈路層,CAN總線收發(fā)器作為CAN總線的物理層。LPC2119內(nèi)部集成的CAN控制器作為CAN總線控制器,它具有完成CAN通信協(xié)議的全部必要特性。PHILIPS公司的CAN總線收發(fā)器PCA82C250提供CAN總線控制器和物理傳輸線路之間的接口。電路如圖2所示。

  系統(tǒng)選用TDl,RDl引腳CAN控制器。CAN總線收發(fā)器PCA82C250的RS引腳接一斜率電阻R35用于選擇PCA82C250的工作模式:高速、斜率控制和待機(jī)。R35短路接地可選擇高速工作方式;若RS引腳接高電平,則電路進(jìn)入低電平待機(jī)方式,發(fā)送器關(guān)閉,接收器轉(zhuǎn)入低電流,有利于降低系統(tǒng)功耗;在斜率控制下,電阻R35的大小可根據(jù)總線的通信速率適當(dāng)調(diào)整,一般在16~140 kΩ之間。

  系統(tǒng)使用高速光耦6N137和DC-DC電壓隔離模塊B0505S組成的隔離電路加強了電路的抗干擾能力,確保CAN總線遭受嚴(yán)重干擾時能夠正常運行。PCA82C250的CANH和CANL引腳各自通過一個10 Ω的電阻與CAN總線相連,電阻起限流的作用,保護(hù)PCA82C250免受過流的沖擊。在CANH和CANL與地之間并聯(lián)2個30 pF的小電容,可以濾除總線上的高頻干擾并且具有一定的防電磁干擾的能力。在兩根CAN總線接入端之間并入瞬態(tài)電壓抑制二極管(TVS管),當(dāng)CAN總線串入干擾電壓時可通過TVS管的短路起到一定的過壓保護(hù)作用。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計

  系統(tǒng)軟件設(shè)計主要包括測量程序和通信程序兩部分。其中,測量程序的關(guān)鍵是對超聲波回波信號的處理;通信程序的關(guān)鍵是CAN總線控制器的初始化,數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。

  3.1 回波信號處理程序的設(shè)計

  系統(tǒng)采用數(shù)字濾波方式對回波信號進(jìn)行處理,選用IIR帶通濾波器進(jìn)行數(shù)字濾波,然后進(jìn)行數(shù)值處理,識別接收波形的起始點。系統(tǒng)設(shè)計通帶頻率范圍為[35 kHz,45 kHz],通帶波紋最大衰減為O.01 dB,阻帶波紋最小衰減為60 dB,采樣頻率為1 MHz??捎?a href="http://m.makelele.cn/tags/高通/" target="_blank">高通及低通各為4階的帶通橢圓型濾波器來實現(xiàn)。系數(shù)為:b=(O.001 O,-O.007 6,0.024 8,-0.047 4,O.058 4,-O.047 4,O.024 8,-0.007 6,0.001 O),a=(1.000 O,-7.579 2,25.370 1,-48.974 1,59.623 8,-46.877 5,23.244 5,-6.647 O,O.839 5)。此濾波器極點均在單位圓內(nèi),濾波器是穩(wěn)定的。圖3是IIR數(shù)字濾波器的幅度與相位特性曲線圖。

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基于超聲波測距的基本原理,設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于DSP芯片的超聲波明渠測量系統(tǒng),改進(jìn)了目前超聲波明渠測量精度偏低的問題。采用了一種高效的超聲波發(fā)射和回波信號采集
2011-11-15 10:23:1362

三種傳感器的原理應(yīng)用

三種傳感器的原理應(yīng)用,1、浮筒式變送器2、浮球式變送器3、靜壓式變送器
2012-04-17 09:43:302483

變送器的優(yōu)點你一定要知道哦!

變送器
華泰天科發(fā)布于 2024-08-09 11:40:49

超聲檢測系統(tǒng)設(shè)計

  為了穩(wěn)定、精確地測量,通過運用復(fù)雜可編程邏輯器件控制超聲波的發(fā)射和接收以及單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)運算的方法設(shè)計了超聲檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)測量誤差遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于1mm。
2017-09-21 10:58:1020

MPM489W型變送器

MPM489W 型變送器是一種全密封潛入式擴(kuò)散硅測量儀表。該型變送器選用經(jīng)過長期穩(wěn)定性和可靠性試驗的壓阻式 OEM 壓力傳感器及高精度的變送器專用電路裝入一個不銹鋼殼體組成。一體化的結(jié)構(gòu)
2017-11-09 16:30:4115

MPM4700型智能變送器

MPM4700 型智能變送器是一款全不銹鋼設(shè)計全密封潛入式智能測量儀表。該產(chǎn)品選用高穩(wěn)定、高可靠性壓阻式 OEM 壓力傳感器及高精度的智能變送器處理電路,采用精密數(shù)字化溫度補償技術(shù)
2017-11-09 16:33:3713

變送器是測什么的_變送器工作原理

本文首先介紹了變送器是用來測什么的和變送器的優(yōu)點,其次介紹了變送器性能及變送器的工作原理,最后介紹了變送器技術(shù)指標(biāo)與變送器的特點與選用。
2018-02-05 08:40:3731922

變送器怎么安裝_變送器安裝過程

本文分別介紹了投入式變送器安裝過程與投入式變送器安裝圖解,投入式變送器使用與安裝的注意事項與壓力式變送器安裝注意事項。
2018-02-05 08:56:4927925

基于CAN總線控制裝置的設(shè)計課程設(shè)計論文

基于CAN總線控制裝置的設(shè)計課程設(shè)計論文
2018-04-24 11:16:1324

通過采用ADuC836和CAN總線傳輸實現(xiàn)數(shù)字壓力變送器系統(tǒng)的設(shè)計

基于CAN總線的高精度數(shù)字壓力變送器的原理框圖如圖1所示。該壓力變送器主要包括壓力信號測量與調(diào)理部分、數(shù)字處理部分、CAN總線傳輸部分。
2019-09-20 08:03:004077

變送器怎么調(diào)試

投入式變送器分別是:一體式投入液位計,分體式投入液位計,智能投入式液位計。該產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于石油、化工、電廠、城市供排水、水文勘探等領(lǐng)域的水位和的測量與控制。投入式變送器在出廠時已按銘牌標(biāo)注量程精確校正,只要介質(zhì)的密度等參數(shù)符合銘牌要求,一般無需調(diào)整。
2018-11-04 09:55:4340178

變送器怎樣保養(yǎng)與維護(hù)

變送器是國內(nèi)測量比較常用的一種變送器,它結(jié)構(gòu)簡單,便于安裝,對于液體液的測量非常準(zhǔn),所以得到很多廠家的信賴,今天給說說變送器在使用過程中那些保養(yǎng)方法與維護(hù)過程。
2019-03-02 10:02:042098

變送器分類及功能有哪些

變送器 應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場測量與控制、城市供水及污水處理石油、化工、電廠、水文監(jiān)測、水庫、大壩、水電建設(shè)等領(lǐng)域的的測量與控制。 變送器 有投入式、直桿式、法蘭式、螺紋式、電感式、旋入式
2019-04-03 15:28:136384

超聲傳感器在油罐測量的原理是什么樣的

超聲波液位計是一種非接觸式測量儀器,它品采用高頻超聲波測量原理實現(xiàn)容器內(nèi)動態(tài)測量,無需打開孔。該測量技術(shù)廣泛應(yīng)用于石油、化學(xué)工業(yè),特別適用于危險場合。它也可以專門用于測量食品罐的水平、飲料和藥品,它可以滿足衛(wèi)生要求,因為其中的超聲傳感器不能觸介質(zhì)。
2019-06-09 12:08:006641

變送器安裝方法

投入式變送器廣泛應(yīng)用于石油、化工、電廠、城市供排水、水文勘探等領(lǐng)域的水位和的測量與控制。投入式變送器是基于所測液體靜壓與該液體高度成正比的原理,采用擴(kuò)散硅或陶瓷敏感元件的壓阻效應(yīng),將靜壓
2019-07-31 15:05:168166

dfrobot投入式變送器簡介

投入式變送器采用高性能的感壓芯片,配合先進(jìn)的電路處理和溫度補償技術(shù),在不同深度下傳感器受到的壓力不同,不同壓力轉(zhuǎn)化為對應(yīng)數(shù)值的電流信號輸出,從而達(dá)到對深度的測量。
2020-01-08 11:04:501795

超聲傳感器和激光式傳感器有什么區(qū)別

超聲傳感器集非接觸開關(guān),控制器,變送器三種功能于一身,適用于小型儲罐,EchoPod 超聲傳感器靈活的設(shè)計可以應(yīng)用于綜合系統(tǒng)或者替代浮球開關(guān)、電導(dǎo)率開關(guān)和靜壓式傳感器,也適用于流體控制和化工供料系統(tǒng)的綜合應(yīng)用。
2020-01-28 16:34:004757

法蘭變送器的特點

法蘭變送器用于防止管道中的介質(zhì)直接進(jìn)入變送器里,感壓膜片與變送器之間靠注滿流體的毛細(xì)管連接起來。它用于測量液體、氣體或蒸汽的、流量和壓力,然后將其轉(zhuǎn)變成4~20mADC信號輸出。
2020-01-08 14:10:463987

投入式變送器的使用注意事項

投入式變送器 是一種常用的變送器產(chǎn)品,根據(jù)不同比重的液體在不同高度所產(chǎn)生壓力成線性關(guān)系的原理,實現(xiàn)對水、油及糊狀物的體積、高、重量的準(zhǔn)確測量和傳送。投入式變送器是一種常用的變送器產(chǎn)品,根據(jù)
2020-03-15 15:44:542432

雙法蘭變送器的安裝說明

雙法蘭變送器是用于防止管道中的介質(zhì)直接進(jìn)入變送器里的壓力傳感器組件,它與變送器之間是靠注滿流體的毛細(xì)管連接起來的。用于測量液體、氣體或蒸汽的、流量和壓力,然后將其轉(zhuǎn)變成4~20mADC信號輸出。
2020-03-18 16:14:599901

電容變送器的優(yōu)點與安裝

電容變送器主要適用于高溫高壓、強腐蝕、易結(jié)晶、易堵塞等一系列惡劣條件下連續(xù)檢測各種液體。適合測量污水、酸堿溶液、和鍋爐的水位,整機(jī)沒有任何可動或彈性部件,耐沖擊、安裝方便、可靠性高、精度高。可以替代傳統(tǒng)的浮球式、投入式、差壓式等變送器在各種場合下的應(yīng)用。
2020-03-22 16:59:001676

超聲傳感器的工作原理

低溫液體的測量是一個比較有技術(shù)型的工作,因為低溫的差壓變送器很難去測量負(fù)20度以下介質(zhì)的,而且本身低溫的差壓變送器也有量程上的一個限制,還有著介質(zhì)之間的一個特性不同,所以在測量低溫液體的
2020-03-29 16:27:0010466

LT909型變送器配重器的數(shù)據(jù)手冊免費下載

LT909 變送器配重,能有效減小介質(zhì)浮力對變送器穩(wěn)定性影響,減少抖動誤差;可防止變送器安裝和使用中,被測介質(zhì)(如水)中發(fā)生劇烈晃動時引發(fā)的探頭機(jī)械性損傷。其次配重是深水測量的必配附件,可有效增加產(chǎn)品感壓部分重量,確保變送器測量時與水平面垂直,減少測量誤差。
2020-06-23 08:00:009

變送器是什么,它的接線方法又是怎樣的

變送器,就是變送器。只不過通過壓力來測量其高度的儀器。 測量原理是:壓力差=密度*g*H其中壓力差通過變送器能夠知道,g是本身就知道的,密度是已知的,則就能反推H,就是的高度。應(yīng)用這個原理來
2020-09-30 14:38:598753

雙法蘭變送器原理_雙法蘭變送器遷移量計算

雙法蘭變送器原理 雙法蘭變送器也叫雙法蘭液位計,是在單法蘭差壓變送器的基礎(chǔ)上額外又增加了一個法蘭,變?yōu)閮蓚€法蘭,形成H高壓側(cè)或正壓側(cè)和L低壓側(cè)或負(fù)壓側(cè)。變送器與兩個法蘭之間還有一定
2020-11-23 15:34:1013956

雙法蘭變送器波動大原因及處理

本文就某廠插入式雙法蘭變送器出現(xiàn)異常波動故障處理做簡單記錄,希望對大家冬季雙法蘭變送器應(yīng)用有一定幫助。
2020-11-23 15:45:2217194

變送器顯示不準(zhǔn)怎么處理

變送器是對壓力變送器技術(shù)的延伸和發(fā)展,根據(jù)不同比重的液體在不同高度所產(chǎn)生壓力成線性關(guān)系的原理,實現(xiàn)對水、油及糊狀物的體積、高、重量的準(zhǔn)確測量和傳送。
2020-12-15 15:33:0610640

變送器的結(jié)構(gòu)組成

變送器主要應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場測量與控制、城市供水和污水處理,測量和控制在石油、化工、電廠、水文監(jiān)測、水庫、大壩、水電建設(shè)等領(lǐng)域的,是壓力傳感器技術(shù)的延伸和發(fā)展。這是一個簡單的外觀。
2021-02-10 17:08:004723

差壓變送器如何測量

差壓變送器是一種在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域非常常見的一種熱工測量儀表種類,主要作用于測量液體介質(zhì)的壓力,液位計、物位計、物變送器、變送器、電容式物位計、電容式液位計、電容式物變送器、電容式變送器
2021-04-04 16:59:0011425

雙法蘭差壓式變送器的測量原理與特點

雙法蘭差壓式變送器精度高、結(jié)構(gòu)簡單、測量范圍廣且安裝方便,可以根據(jù)被測介質(zhì)的實際密度進(jìn)行變送器中參數(shù)的設(shè)定。雙法蘭差壓式變送器無法進(jìn)行的實際測量
2021-05-30 10:11:588599

變送器的常見種類有哪些

溫度變送器、壓力變送器、流量變送器、電流變送器、電壓變送器、變送器、位移變送器、加速度變送器、聲音變送器、振動變送器、超聲變送器等。
2021-10-02 17:30:0012175

超聲波外測開關(guān)選型手冊下載

超聲波外測開關(guān)選型手冊下載
2022-03-17 16:24:187

靜壓式變送器

一、概述 嘉可儀表JK系列變送器是一款全不銹鋼設(shè)計、全密封潛入式固態(tài)壓阻測量儀表。 嘉可儀表該產(chǎn)品選用國外著名品牌的高穩(wěn)定性、高可靠性壓阻式壓力傳感器,以及高精度的智能變送器處理電路,采用
2023-01-03 08:43:431481

雙法蘭差壓變送器

雙法蘭差壓變送器由差壓變送器、密封膜片法蘭和帶填充的毛細(xì)管組成。根據(jù)使用要求密封膜片可采用平膜片或插入式膜片,另還可配帶沖洗環(huán)等附件。根據(jù)使用要求可選用雙邊帶毛細(xì)管,如圖1所示,也可選用單邊
2023-02-03 09:31:143344

智能液體世界:CYB3129變送器智能測量與控制

變送器作為現(xiàn)代工業(yè)自動化和過程控制中的重要組成部分,扮演著監(jiān)測液體高度變化、實時傳遞信息的關(guān)鍵角色。
2023-12-18 10:00:12862

液位計和變送器有什么區(qū)別

液位計和變送器都是用于測量和監(jiān)控液體高度的儀器,但它們在工作原理、功能、應(yīng)用場景以及輸出信號等方面存在顯著差異。
2024-05-14 15:08:182722

變送器如何調(diào)節(jié)參數(shù)

變送器是一種用于測量和監(jiān)控液體或氣體在容器中的高度的儀器。它廣泛應(yīng)用于石油、化工、水處理、食品飲料等行業(yè)。變送器的調(diào)節(jié)參數(shù)對于確保其正常工作和測量精度至關(guān)重要。本文將介紹變送器
2024-07-31 09:43:424519

無線變送器的特點優(yōu)勢

無線變送器集成了多種先進(jìn)功能,廣泛應(yīng)用于消防水車、水廠、污水處理廠、城市供水、高樓水池、水井、水塔、地?zé)峋⒌V井等領(lǐng)域的監(jiān)測,具有以下幾個顯著特點: 4G遠(yuǎn)程通信能力:無線變送器通過內(nèi)置
2024-08-23 16:31:551025

無線變送器的功能應(yīng)用與發(fā)展

隨著工業(yè)自動化和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,無線變送器作為監(jiān)測領(lǐng)域的重要設(shè)備,正以其優(yōu)勢逐步成為市場的新寵。無線變送器集成了多種功能,通過無線通信技術(shù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸與遠(yuǎn)程監(jiān)控,為各行業(yè)的
2024-09-09 16:35:58964

變送器工作原理解析

變送器的類型 變送器有多種類型,包括浮球式、電容式、超聲波式、雷達(dá)式等。每種類型的工作原理和應(yīng)用場景有所不同,但它們的基本功能都是將變化轉(zhuǎn)換為電信號。 1. 浮球式變送器 浮球式
2025-01-06 15:24:432407

變送器選型指南

在工業(yè)自動化和過程控制中,準(zhǔn)確測量對于確保生產(chǎn)效率和安全至關(guān)重要。變送器作為測量的關(guān)鍵組件,其選型需要考慮多種因素。 1. 確定變送器的類型 變送器有多種類型,包括浮球式、超聲
2025-01-06 15:26:211711

變送器傳感器的區(qū)別

在工業(yè)自動化和過程控制領(lǐng)域,精確監(jiān)測液體的對于確保流程的穩(wěn)定性和安全性至關(guān)重要。變送器傳感器是兩種常用的設(shè)備,它們在功能和應(yīng)用上有所區(qū)別。 1. 定義與功能 傳感器 是一種檢測
2025-01-06 15:28:541731

變送器的應(yīng)用領(lǐng)域

變送器是一種將液體高度轉(zhuǎn)換為電信號的傳感器,廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)和環(huán)境監(jiān)測場合。隨著工業(yè)自動化和智能化的發(fā)展,變送器的需求日益增長。 1. 工業(yè)自動化 1.1 化工行業(yè) 在化工行業(yè)中,
2025-01-06 15:35:011279

變送器故障排除方法

變送器是工業(yè)生產(chǎn)中不可或缺的測量設(shè)備,它能夠準(zhǔn)確測量液體的高度,為自動化控制系統(tǒng)提供重要參數(shù)。然而,由于環(huán)境因素、設(shè)備老化或操作不當(dāng)?shù)仍颍?b class="flag-6" style="color: red">液變送器可能會出現(xiàn)各種故障。 1. 故障診斷 在進(jìn)行
2025-01-06 16:57:302045

變送器的連接方式

在工業(yè)自動化和過程控制中,準(zhǔn)確測量和監(jiān)控是至關(guān)重要的。變送器作為一種高精度的測量設(shè)備,能夠?qū)?b class="flag-6" style="color: red">液信息轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)電信號,便于后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和控制。 1. 直接連接方式 直接連接是變送器最常
2025-01-06 17:00:561554

變送器的類型和功能

變送器作為工業(yè)自動化和過程控制中的重要設(shè)備,廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域,如水處理、石油化工、食品加工等。本文將對變送器進(jìn)行深入的探討,包括其定義、工作原理、類型、功能、應(yīng)用以及優(yōu)缺點等方面,以期為相關(guān)領(lǐng)域的工程師和技術(shù)人員提供有價值的參考。
2025-02-03 11:26:001931

什么是無線變送器

監(jiān)測領(lǐng)域,無線變送器以其技術(shù)優(yōu)勢和廣泛的應(yīng)用場景,正逐漸成為行業(yè)的新寵。無線變送器采用投入式傳感器,能夠準(zhǔn)確地將變化轉(zhuǎn)化為4G信號,并實時上傳至云平臺或本地平臺,為用戶提供了高效、便捷的監(jiān)測解決方案。
2025-02-07 14:56:25826

GPRS智能超聲監(jiān)測終端

智能超聲監(jiān)測終端
2025-04-07 15:53:403

什么是超聲波原理的傳感器?

超聲傳感器是一種基于超聲波反射測距原理的非接觸式測量設(shè)備,核心功能是通過發(fā)射與接收超聲波信號,計算聲波傳播時間差來反推容器內(nèi)高度,全程無需探頭與被測介質(zhì)直接接觸,適用于多種液體及部分固體顆粒、粉末的監(jiān)測,是工業(yè)自動化與民生場景中常用的檢測方案。
2025-11-25 11:32:15657

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