形。光电检测方法具有精度高反应快非接触等优点，而且可测参数多，传感器的结构简单，形式灵活多样，因此,光电式传感器在检测和控制中应用非常广泛。由光通量对光电元件的作用原理不同所制成的光学测控系统是多种多样的，按光电元件光学测控系统输出量性质可分二类，即模拟式光电传感器和脉冲开关式光电传感器。模拟式光电传感器是将被测量转换成连续变化的光电流，它与被测量间呈单值关系。而我设计的液位传感器的主要组成光敏三级管就是属于模拟式光电传感器。通过吸收高亮二极管的光来测量液位的高度,在转化成光电流传到模拟传感器中。光电传感器中的工作原理都基于不同形式的光电效应,通常把光电效应分为三类在光线作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应，基于外光电效应的光电元件有光电管光电倍增管等。在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象称为内光电效应。基于内光电效应的光电元件有光敏电阻光敏晶体管等。锅炉液位控制系统在光线作用下，物体产生定方向电动势的现象称为光生伏特效应，基于光生伏特效应的光电元件有光电池等我们知道，结加反向电压时，反向电流的大小取决于区和区中少数载流子的浓度，无光照时区中少数载流子电子和区中的少数载流子空穴都很少，因此反向电流很小。但是当光照结时，只要光子能量大于材料的禁带宽度，就会在结及其附近产生光生电子空穴对，从而使区和区少数载流子浓度大大增加，它们在外加反向电压和结内电场作用下定向运动，分别在两个方向上渡越结，使反向电流明显增大。如果入射光的照度变化，光生电子空穴对的浓度将相应变动，通过外电路的光电流强度也会随之变动，光敏二极管就把光信号转换成了电信号。而光敏三极管有两个结，因而可以获得电流增益，它比光敏二极管具有更高的灵敏度。其结构如图所示。光敏三极管的结构示意图基本电路当光敏三极管按图所示的电路连接时，它的集电结反向偏置，发射结正向偏置。无光照时仅有很小的穿透电流流过，当光线通过透明窗口照射集电结时，和光敏二极管的情况相似，将使流过集电结的反向电流增大，这就造成基区中正电荷的空穴的积累，发射区中的多数载流子电子将大量注人基区，由于基区很薄，只有小部分从发射区注入的电子与基区的空穴复合，而大部分电子将穿过基区流向与电源正极相接的集电极，形成集电极电流。这个过程与普通三极管的电流放大作用相似，它使集电极电流是原始光电流的倍。这样集电极电流将随入射光照度的改变而更加明显地变化。光电传感器通常由光源光学通路和光电元件三部分组成,如下图光电传感器框图结构示意图和图形符号基本电路结构示意图基本电路结构示意图和图形符号基本电路结构示意图基本电路锅炉液位控制系统图光电传感器框图光电传感器通常由光源光学通路和光电元件三部分组成，如图所示。图中，是光源发出的光信号，是光电器件接受的光信号，被测量可以是或者，它们能够分别造成光源本身或光学通路的变化，从而影响传感器输出的电信号。光电传感器设计灵活，形式多样，在越来越多的领域内得到广泛的应用。光敏三级管是由高亮二极管进行发光的,高亮二极管是种把电能转变成光能的半导体器件。它具有体积小功耗低寿命长响应快机械强度高等优点，并能和集成电路相匹配。因此，广泛地用于计算机仪器仪表和自动控制设备中。光电式传感器的基本特性光谱特性在入射光照度定时，光敏晶体管的相对灵敏度随光波波长的变化而变化，种光敏晶体管只对定波长范围的人射光敏感，这就是光敏晶体管的光谱特性，见图。由曲线可以看出，当入射光波长增加时，相对灵敏度要下降，这是因为光子能量太小，不足以激发电子空穴对。当人射光波长太短时，光波穿透能力下降，光子只在半导体表面附近激发电子空穴对，却不能达到结，因此相对灵敏度也下降。从曲线还可以看出，不同材料的光敏晶体管，光谱峰值波长不同。硅管的峰值波长为左右，锗管的峰值波长为左右。由于锗管的暗电流比硅管大，因此锗管性能较差。因此在探测可见光或赤热物体时，多采用硅管。但对红外光进行探测时，采用锗管较为合适。伏安特性光敏三极管在不同照度下的伏安特性，就象普通三极管在不同基极电流下的输出特性样，如图所示。在这里改变光照就相当于改变般三极管的基极电流，从而得到这样簇曲线。光电特性它指外加偏置电压定时，光敏晶体管的输出电流和光照度的关系。般说来，光敏二极管光电特性的线性较好，而光敏三极管在照度小时，光电流随照度增加较小，并光源光学通路光电元件被测量是光源被测量吸收光通量被测量是有反射能力的表面被测量遮蔽光通量被测物光电元件恒光源锅炉液位控制系统且在光照足够大时，输出电流有饱和现象。这是由于光敏三极管的电流放大倍数在小电流和大电流时都下降的缘故。温度特性温度的变化对光敏晶体管的亮电流影响较小，但是对暗电流的影响却十分显著，如图所示。因此，光敏晶体管在高照度下工作时，由于亮电流比暗电流大得多，温度的影响相对来说比较小。但在低照度下工作时，因为亮电流划的科技创新指南中,对光电体化资源与环境新能源与高效节能的指导性课题中明确指出需要自动化程度高节能潜力大提高安全系数减轻劳动强度价格低的新型测控装置。要求节约率达到百分之以上,装置投资的回收期在年以内,采暖锅炉为年以内。如小型链条式工业锅炉用的是新型测控装置。因此这个课题有现实的意义且市场的前景良好。锅炉微机控制,是近年来新开发的项新技术,它是微型计算机软件硬件自动控制锅炉节能等几项技术紧密结合的产物,工业锅炉采用的是微机控制和原有的仪表控制,微机控制有以下明显优势直观而集中的显示锅炉各运行参数,能显示液位压力温度状态。在运行中可以随时方便的修改各种各样的运行参数的控制值,并修改系统的控制参数,可以方便的改变液位压力温度的上限下限。提高锅炉的热效率,采用计算机控制后热效率可以比以前提高百分之到百分之,据统计,吨的锅炉,全年平均负荷为百分之左右,以平均热效率提高百分之计算,全年节约吨。锅炉系统中包含鼓风机引风机和给水泵等大功率电动机,由于锅炉本身特性和选型的因素,这些风机大部分不会满负荷输出的,原有的方式采用阀门和挡板控制流量,浪费非常严重。通过对鼓风机引风机和给水泵进行微机控制可以平均节电达到百分之到百分之左右。作为锅炉控制系统装置,其主要任务是保证锅炉的安全稳定经济运行,减少劳动人员的劳动强度。采用计算机控制的锅炉系统有十分周到的安全机制,可以置多点的声光报警和自动连锁停炉,杜绝人为疏忽造成的重大事故。综合以上的种种优点可以预见采用计算机控制系统是行业的大势所趋。单片机是在块芯片上集成了片微型计算机所需的存储器输入输出等部件。单片机自问世以来,性能不断提高和完善,体积小速度快功耗低的特点使它的应用领域日益广泛。般,工业控制系统的工作环境差,干扰强,利用单片机控制就能克服这些缺点,因此单片机在控制领域得到广泛的应用,使用单片机控制锅炉是很好的选择。国内外研究的现状目前我国在单片机测控装置研究生产应用中,取得了很大的成绩,总结了很多经验,但是各行业仍处于发展期,经调查,更多科研究所在这方面开展的工作更看重的是理论和算法,数年来这方面的研究的论文较多,着重生产实际的很少。在上海,新型的单片机测锅炉液位控制系统控装置与系统研究的生产基础较雄厚,在生产过程中需要新型的测控装置与系统,因此在不断的努力研究与开发。上海的工程技术研究人员更着重的是生产实际研究,对理论算法和成果的论文较少深圳在研制新型的测控装置与系统领域也比较有成就,尽管与其他国家比较尚有差距,但是,深圳的高校研究院所的最大的特点就是实际,与生产实际应用项目无关的问题基本不去考虑,主要考虑选取什么材料,测控什么物理量,优点是什么,与机器设备的通讯接口等等。些发达国家在单片机新型系统研究制造和应用上,已积累了很多经验,奠定了基础,进入了国际市场。我国在新型测控装置与系统研究制造应图自动报警电路的接线图传感器的选择设计在本设计中,传感器的选择是非常重要的,传感器是能感受规定的被测量并按照定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,它通常由敏感元件和转换元件组成,它的性能直接影响到整个检测系统,对检测精确度起着重要的作用。传感器的种类很多,有温度传感器,加速度传感器,光学传感器,压力传感器等,本设计主要采用的是电容式传感器光电式传感器和压电式传感器来对液位温度和压力进行锅炉液位控制系统检测,在把检测的电信号通过入到单片机进行分析,在由进行显示和键盘控制,实行对液位温度和压力的报警。液位传感器的设计我设计的液位传感器主要是由高亮二极管和光敏三极管所组成的设备。水位检测是通过四对高亮二极管和光敏三极管分别安装在四个不同的位置，由上至下四个输出端口分别接单片机的口，实时对锅炉里的水位进行检测。当水位到达光敏三极管的位置时，其输出端口就向单片机输出高电平当水位低于此光敏三极管的位置时，其输出端口就向单片机输出低电平。由上至下的第个位置为水位上限报警线，即当水位高于此位置时，开水房控制系统就会自动报警，提醒工作人员注意，加水电磁阀有可能出故障第二个位置是自动停止加水线，即当水位高于此位置时，控制系统会自动关闭加水电磁阀，停止加水第三个位置是自动加水线，即当水位低于此位置时，控制系统会自动接通加水电磁阀，开水加水第四个位置是水位下限报警线，即当水位低于此位置时，开水房控制系统就会自动报警，提醒工作人员注意，加水电磁阀可能出故障。高亮二极管和光敏三极管都属于光电传感器，下面介绍光电式传感器。光电式传感器光电传感器是种小型电子设备，它可以检测出其接收到的光强的变化。早期的用来检测物体有无的光电传感器是种小的金属圆柱形设备，发射器带个校准镜头，将光聚焦射向接收器，接收器出电缆将这套装置接到个真空管放大器上。在金属圆筒内有个小的白炽灯作为光源。这些小而坚固的白炽灯传感器就是今天光电传感器的雏是典型的山地丘陵地形。受地形影响，年信阳市单位面积通航里程指数仅为，到年剧增到。由年的公里上升到年的公里。如今信阳市境内有京港高铁京广铁路京九铁路宁西铁路四条国家级铁路大动脉有京港澳高速沪陕高速大