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电动推杆应用在无人飞艇舵面分析
发布日期:2021-09-27 06:24:40
    随着当今生产力水平的飞速发展,工业生产技术也快速发展,对大电机的使用要求也越来越严格,电动推杆的测量技术也随之发生改变。传统对电动推杆的检测是靠人为观察或者浮子阀控制,难以实时获取电动推杆箱液位的准确数值,不能及时采取相应措施,易发生严重事故,给工业生产带来不必要的重大损失,所以需要一种更稳定、安好、有效的电动推杆位测量方式。
    根据电动推杆具有密封、易燃等特点,本文选择采用非接触式电动推杆,提出利用超声波传感器和相应模块制作测量、显示电动推杆来检测电动推杆的方法。本电动推杆具有体积小、安装简便、成本投入低、安好可靠,性价比高等良点。
    1、电动推杆显示电动推杆的设计本电动推杆是依据超声波传感器的“发出脉冲——接收回波测距”原理进行设计的。超声波是振动频率高于20kHz的声波,具有沿直线传播、能穿透物体和在遇到障碍物(介质改变)时可以反射声波的特点,所以本电动推杆是由超声波发射探头发射一定频率的超声波,超声波在传播过程中遇到电动推杆面时被反射回来,经过T时间,超声波接收探头便能接收到从电动推杆面处反射回来的声波。
电动推杆
    假设超声波发射探头到电动推杆面的距离为H,又可知声波在空气中的传播速度为V,则H=V*T/2。当测量出超声波发射探头到电动推杆箱底部的距离L,就可以得出被测量的电动推杆位高度h=L-H。电动推杆显示电动推杆的设计总体框图。当控制芯片STM32F103输出控制信号后,由超声波发射探头向外发射一定频率的超声波信号,经电动推杆面反射,由超声波接收探头接收,接收到的信号作为控制芯片的输入信号,控制芯片将信号与设定值比较,并按某种控制规律对差值进行计算,将运算结果传送给电动推杆位显示电动推杆,并根据相关设定的参数要求看是否进行报警或驱动电动推杆泵补电动推杆等相应操作。
    2、硬件电动推杆设计本电动推杆硬件电动推杆的设计主要是完成模拟电动推杆和数字电动推杆两部分,包括:核心电动推杆、超声波发射电动推杆、超声波接收电动推杆、电动推杆位显示电动推杆、报警电动推杆、驱动电动推杆和矩阵按键电动推杆等设计。
    2.1、核心电动推杆核心电动推杆主要由五部分组成,而每部分具有各自的特点。核心电动推杆接线图如电动推杆所示,主要包括复位、晶体振荡器、TTL电平串口、通用I/O口、电源与接地等组成部分。
    2.2、超声波发射电动推杆在超声波的发射电动推杆中,采用555时基电动推杆作为超声波脉冲信号发生器。控制芯片从管脚PB0输出控制信号,经高速光电耦合器隔离,将该信号送入555时基电动推杆,然后利用555时基电动推杆产生40kHz的超声波,再将40kHz的超声波送入超声波发射探头发射。本电动推杆中使用的控制芯片STM32F103系统电源电压为3.3V,555定时器的电源电压是12V。
    2.3超声波接收电动推杆超声波的接收电动推杆主要使用的是CX20106芯片,它是一款红外线检波接收专用芯片。当超声波接收探头接收到40kHz的信号时,使用CX20106集成芯片对40kHz信号进行放大、滤波,然后在输出端产生一个低电平下降脉冲,这个脉冲连接到控制芯片的管脚PB1作为信号输入。
    2.4、液位显示电动推杆液位显示电动推杆选择的是LCD1602显示模块,它是专门显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。具有操作简便、耗电量低、显示稳定等良点。
    2.5、报警电动推杆报警电动推杆由蜂鸣器、三极管、发光二极管和一个电阻组成。当报警电动推杆输入端接收到控制芯片发出的低电平信号时,三极管起放大作用,然后报警电动推杆启动。当电动推杆位过低时,报警电动推杆启动,L1发光二极管闪烁发光,同时电动推杆泵自动给电动推杆箱中加电动推杆,直至电动推杆位正常,L1停止闪烁。当电动推杆位过高时,报警电动推杆开始运行,蜂鸣器发出警报,L2发光二极管开始以每秒一次的频率闪烁,电动推杆泵停止工作。
    2.6、驱动电动推杆驱动电动推杆主要元件包括光电耦合器、双向晶闸

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