無人飛艇舵面采用電動推桿:
所屬類別：2023-05-27 閱讀：363次
隨著當今生產力水平的快速發展，工業生產技術也迅速發展，對大型電機的使用要求越來越嚴格，電機油箱油位的測量技術也發生了變化。電機油箱油位的傳統檢測依靠人工觀察或浮子閥控制，難以實時獲得油箱液位的準確值，不能及時采取相應措施，容易發生嚴重事故，給工業生產帶來不必要的重大損失，需要更穩定、安全、有效的油位測量方法。
根據電機油箱的密封性和易燃性，本文選擇了非接觸式液位測量，提出了利用超聲波傳感器和相應的模塊進行測量和顯示裝置來檢測電機油箱液位的方法。該裝置具有體積小、安裝簡單、成本投資低、安全可靠、性價比高等優點。
1、電機油位測量顯示裝置的設計是基于超聲波傳感器的“發出脈沖-接收回波測距”原理。超聲波是一種振動頻率高于20kHz的聲波。它具有沿直線傳播、穿透物體、遇到障礙物（介質變化）時能反射聲波的特點。因此，該裝置是由超聲波發射探頭發射一定頻率的超聲波。當超聲波在傳播過程中遇到油面時，它會被反射回來。T時間后，超聲波接收探頭可以接收從油面反射回來的聲波。
假設超聲波發射探頭到油面的距離為H，聲波在空氣中的傳播速度為V，H=V*T/2。當測量超聲波發射探頭到油箱底部的距離L時，可以得到測量的油位高度h=L-H。電機油位測量顯示裝置的總體設計框圖。當控制芯片STM32F103輸出控制信號時，超聲波發射探頭發射一定頻率的超聲波信號，超聲波接收探頭接收，接收信號作為控制芯片的輸入信號，控制芯片將信號與設定值進行比較，根據一定的控制規則計算差異，將計算結果傳輸到油位顯示電路，并根據相關參數要求檢查是否報警或驅動油泵供油。
2、硬件電路設計本裝置硬件電路設計主要完成模擬電路和數字電路的設計，包括核心電路、超聲波發射電路、超聲波接收電路、油位顯示電路、報警電路、驅動電路和矩陣按鈕電路。
2.1、核心電路核心電路主要由五個部分組成，每個部分都有自己的特點。核心電路接線圖如圖2所示，主要包括復位、晶體振蕩器、TTL電平串口和通用I/O端口、電源與接地等組成部分。
2.2、超聲波發射電路采用555時基電路作為超聲波脈沖信號發生器。控制芯片從管腳PB0輸出控制信號，通過高速光電耦合器隔離，將信號發送到555時基電路，然后利用55時基電路產生40kHz超聲波，然后將40kHz超聲波發送到超聲波發射探頭發射。該裝置中使用的控制芯片STM32F103系統的電源電壓為3.3V,555定時器的電源電壓為12V。
2.3超聲波接收電路超聲波接收電路主要采用CX20106芯片，是紅外檢波接收專用芯片。當超聲波接收探頭接收到40kHz信號時，使用CX20106集成芯片放大和過濾40kHz信號，然后在輸出端產生低電平下降脈沖，連接到控制芯片的管腳PB1作為信號輸入。
2.4、液位顯示電路液位顯示電路選用LCD1602顯示模塊，是專門顯示字母、數字、符號等的點陣型液晶模塊。具有操作簡單、功耗低、顯示穩定等優點。
2.5、報警電路報警電路由蜂鳴器、三極管、發光二極管和一個電阻組成。當報警電路輸入端接收到控制芯片發出的低電平信號時，三極管放大，然后啟動報警裝置。當油位過低時，報警裝置啟動，L1發光二極管閃爍，油泵自動加油到油箱，直到油位正常，L1停止閃爍。當油位過高時，報警裝置開始運行，蜂鳴器發出報警，L2發光二極管開始以每秒一次的頻率閃爍，油泵停止工作。
2.6、驅動電路的主要部件包括光電耦合器、雙向晶閘門
