目录
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摘 要.......................................................................................................................................I
Abstract................................................................................................................................ III
1 绪论.................................................................................................................................... 1
1.1 课题研究背景与应用意义...................................................................................... 1
1.2 国内外发展现状及发展趋势.................................................................................. 2
1.2.1 国内外物位监测技术现状.......................................................................... 2
1.2.2 化工企业常见料位检测方法...................................................................... 3
1.2.3 振动式料位传感器发展趋势...................................................................... 5
1.3 目前存在的问题...................................................................................................... 6
1.4 本文主要研究工作.................................................................................................. 6
1.5 论文的各章节安排.................................................................................................. 7
2 系统理论研究与设计方案................................................................................................ 9
2.1 压电悬臂梁系统描述.............................................................................................. 9
2.1.1 压电效应与压电振子.................................................................................. 9
2.1.2 压电执行器与等效电路............................................................................ 10
2.2.1 悬臂梁振动模型的建立............................................................................ 13
2.2 振动式物位检测原理分析.................................................................................... 15
2.3 系统设计方案分析................................................................................................ 17
2.3.1 压电驱动方案分析.................................................................................... 17
2.3.2 压电检测模块分析.................................................................................... 19
2.3.3 系统通讯方式选择.................................................................................... 19
2.4 系统总体结构设计................................................................................................ 21
2.5 本章小结................................................................................................................ 22
3 系统硬件研究设计.......................................................................................................... 23
3.1 系统硬件结构设计............................................................................................... 23
3.2 压电驱动电路设计............................................................................................... 23
3.3 压电检测电路设计............................................................................................... 24
3.3.1 前级调理电路............................................................................................ 24
3.3.2 仪表放大电路............................................................................................ 26
3.3.3 带通滤波电路............................................................................................ 26
3.3.4 峰值检测电路............................................................................................ 27
3.3.5 存储器电路设计........................................................................................ 28
3.4 通讯接口电路设计............................................................................................... 29
3.4.1 串行通信电路设计.................................................................................... 29
3.4.2 短距离无线通讯........................................................................................ 29
3.5 状态显示电路....................................................................................................... 31
3.6 电源电路设计....................................................................................................... 31
3.7 微控制器系统设计............................................................................................... 32
3.8 控制器硬件实物................................................................................................... 34
3.9 本章小结............................................................................................................... 34
4 系统软件程序设计.......................................................................................................... 35
4.1 系统软件总体设计................................................................................................ 35