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2016-11-21 閱讀(577)
ZigBee技術(shù)的ORP皮爾茲變送器研制
氧化還原電位，即ORP,是反映系統(tǒng)氧化還原能力的一個(gè)重要指標(biāo)。但在當(dāng)前工業(yè)應(yīng)用中，由于所用測(cè)量?jī)x表與傳感器一對(duì)一的情況，使得實(shí)現(xiàn)ORP多點(diǎn)測(cè)量面臨成本高，裝置體積大，安裝維護(hù)不便等種種困難；同時(shí)，有線傳輸方式也存在著安裝、布線、調(diào)試及維護(hù)等方面的種種問(wèn)題。
ZigBee技術(shù)的ORP皮爾茲變送器研制 針對(duì)現(xiàn)有ORP監(jiān)測(cè)方面的不足，并在對(duì)ORP法和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相關(guān)資料調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，研制一種基于ZigBee技術(shù)的ORP無(wú)線皮爾茲變送器，以提高ORP的監(jiān)測(cè)水平，優(yōu)化生產(chǎn)過(guò)程。首先對(duì)ORP法測(cè)量原理及ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼绑w系結(jié)構(gòu)等相關(guān)理論做了較為詳細(xì)的介紹，并分析說(shuō)明了溫度對(duì)ORP測(cè)量的影響不容忽視，應(yīng)給予溫度補(bǔ)償；然后，完成了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)，給出ORP信號(hào)調(diào)理電路，選用ZigBee模塊CC2530并完成相關(guān)的硬件設(shè)計(jì)及軟件搭建，實(shí)現(xiàn)將ORP信號(hào)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸，在PC機(jī)上顯示出來(lái)的功能；利用HS1101高分子濕敏電容為基本感濕元件,通過(guò)振蕩電路將反映濕度變化的電容值轉(zhuǎn)換為脈沖量,再經(jīng)過(guò)整流電路、積分電路和放大電路將脈沖量轉(zhuǎn)換為0～3V直流信號(hào)。進(jìn)一步利用XTR105變送器芯片將來(lái)自濕度傳感器的0～3號(hào)轉(zhuǎn)化為4～20mA的電流信號(hào)輸出。另外，由于ZigBee終端節(jié)點(diǎn)為電池供電，使其采用“休眠-喚醒”機(jī)制，以降低功耗，并進(jìn)行了電池電壓監(jiān)測(cè)的軟硬件設(shè)計(jì)，此外，在軟件部分進(jìn)行了ORP校準(zhǔn)及溫度補(bǔ)償?shù)挠?jì)算；zui后，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信測(cè)試及低功耗分析，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，達(dá)到了預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果。綜上，所研究的基于ZigBee技術(shù)的ORP皮爾茲變送器，不僅可以實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的監(jiān)測(cè)，降低成本，還可以避免有線傳輸現(xiàn)場(chǎng)布線存在的各種問(wèn)題，在提高ORP監(jiān)測(cè)水平方面有很高的實(shí)用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，有較好的應(yīng)用前景。
