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3.2 剩余液体容量测量
将输液瓶悬挂在压力传感器下,传感器将输液瓶与瓶内液体对其压力转化为直流电压输出。当瓶内的液体少于定值时。传感器输出的直流电压相应小于定值。单片机通过测量压力传感器输出的电压判定瓶内的液量。
该压力传感器内部是一个桥式电路Ra和Rd为压敏电阻,输液瓶的压力导致Ra变化,桥式电路的输出微伏级电压,采用仪表放大器INA118将传感器输出的电压放大1 000倍。其电路如图3所示。
由于压力传感器输出的电压较小,变化范围也很小,若用A/D转换器直接读取该电压值判断液面的升降可能存在较大误差。应先采用仪表放大器INA118将电信号放大1 000倍。再采用一款电压频率转换器KA331,将电压转换为频率在700 Hz附近的方波信号,通过对方波频率的测量间接判断瓶内液体容量。其V/F转换电路如图4所示。
3.3 电机选择
该系统设计采用步进电机。这是因为步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它将驱动步进电机按设定方向转动一个固定角度(及步进角)。通过控制脉冲个数控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时也可通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。