現(xiàn)場總線式漏水檢測智能傳感器的研制
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1.1 水感知電路
據(jù)試驗(yàn)測定，水的電阻在30～600 kΩ之間，感知電路核心部分采用一片LM311電壓比較器芯片，R11（10 kΩ），R10（300 kΩ）、R12、R14（均為200 kΩ），R13（400 kΩ），C5（1 μF），構(gòu)成外圍電路。當(dāng)探頭1與探頭2之間無水時(shí)，由于R10＜R13，2腳電平高于3腳電平，此時(shí)7腳輸出為高電平。當(dāng)探頭之間有水時(shí)，相當(dāng)于在R13兩端并入一個30～600 kΩ的電阻，由于R10＞R并，2腳電平低于3腳電平，7腳輸出翻為低電平。這樣，根據(jù)LM311芯片7腳電平的高低，即可判斷探頭之間是否有水。
1.2 數(shù)據(jù)發(fā)送電路
在智能傳感器中，采用了一片PIC12C508單片機(jī)，它是數(shù)據(jù)發(fā)送的控制者，也是傳感器智能化的核心。美國Mirochip公司的PIC12C508單片機(jī)是目前功耗最低、體積最?。?腳）的單片機(jī)之一［4］，可方便地嵌入各種儀表、傳感器中，實(shí)現(xiàn)其智能化。
D1～D4（IN4003）構(gòu)成整流橋，以實(shí)現(xiàn)無極性連接，T1為三端穩(wěn)壓管78L05，與R1（200 kΩ），C1（22 μF），C2（10 nF）,構(gòu)成5 V直流電源電路，為整個傳感器供電?？偩€上的控制信號經(jīng)C3(10 nF)，R6（200 kΩ）耦合到三極管T3（C9014）經(jīng)T3整形后送入PIC12C508的5腳。R7（10 kΩ）、R8（300 kΩ）、R9（4.7 kΩ）為T3的偏置電阻，C4(47 pF)為濾波電容，去除信號中的高頻干擾。
單片機(jī)由7腳發(fā)出的TTL信號，經(jīng)由T2（C9014）向總線上的50 Ω終端負(fù)載發(fā)送20 mA的電流脈沖，在總線上形成0.7～1.0 Vpp的信號波形。該電流大小可由R4（50 Ω）和R5（330 kΩ）調(diào)整，R3（1 kΩ）為限流電阻。
單片機(jī)監(jiān)視著6腳電平的變化。當(dāng)電平發(fā)生變化時(shí)，單片機(jī)進(jìn)行三次重復(fù)檢查，以防止誤報(bào)。確認(rèn)有警情后，即向總線上發(fā)送自己的地址碼，并報(bào)告警情，同時(shí)關(guān)閉相應(yīng)的電磁閥，將泄漏控制住。
當(dāng)通訊波特率定為9 600 bit/s時(shí)，單片機(jī)每 104 μs發(fā)送或接收一位數(shù)據(jù)。因此當(dāng)信息中含8位地址和8位命令及一位起始位和一位停止位共18位數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間少于8 ms。
2 結(jié) 論
本智能漏水報(bào)警傳感器結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，成本低，現(xiàn)已用于現(xiàn)場總線式漏水報(bào)警監(jiān)控系統(tǒng)中，效果良好。
參考文獻(xiàn)
1 朱才來. Fieldbus在乙腈污水處理裝置上應(yīng)用.化工自動化表,1998,25(1):15～18
2高景平. 現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)的特點(diǎn)及應(yīng)用.儀表技術(shù)與傳感器,1997,(12):13～14
3 周云波. 現(xiàn)場總線智能變送器的研制.PAI,1997,18(9):8～12
5 王殊.利用PIC12系列單片機(jī)實(shí)現(xiàn)火災(zāi)探測系統(tǒng)總線.微計(jì)算機(jī)應(yīng)用,1998,19(2)：109～110
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