清水池在此规划中归于抱负状况，即水位高度不变； 直流水泵选用 TPH2T6K 类型，220V 离心式水泵，此水泵作业效率为 50 m3 /H； 微操控器选用 Atmel 公司出产的 89C51 单片机； 液体压力传感器选用 PT500-500 液体压力传感器； A/D 转换器则选用 ADC0808 8 位精度转换器。

  假定 Qin 是个常数则出水流量将抵达一个稳态值 Qout Q0 ，水位高度也将能抵达一个 稳定值。

  被控体系为一储水罐。体系如图 1-1 所示，储水罐为清水，下部设有出水管，流量记 为 Q2。储水罐通过水泵将清水池的清水补入罐，流量记为 Q1，清水池的水位可视为固定 值 2 米〔即在储水罐补水过程中液位不改变〕。储水罐的截面积 A=1 平方米，高度 H=2 米， 要求操控方针液位高度为 1 米。

  将〔2.15〕、〔2.16〕式发展拉式改换能够取得转速和输入电压的传递函数：

  此体系是一个典型的一阶体系。储水罐相当于一个流体容器，由物质守恒能够得到：

  式中 Qin ——表明流入储水罐的水量； Q—— 表明储水罐中保存的水量； Qout ——表明流出储水罐的水量。

  假定 A 是储水罐的横截面积，h为储水罐中水位的高度则〔2.1〕可写成：

  当水箱水位低于 1m 时，发动水泵，从清水池抽水供应给储水罐；当水箱水位高于 1m

  时水泵主动中止；当水箱水位高于 1.8m 时外部报警灯主动点亮，手动复位操控体系。

  储水罐液位体系的原理图如图 2-1 所示。此体系由清水池，储水罐，直流水泵，微控 制器，液体压力传感器，A/D 转换器等组成。

  此体系由液体压力传感器测出储水罐液位压力，以 0~20mA 电流方式输入到一个 125 电阻上，A/D 转换器采样电阻两端电压，然后输入微操控器 80C51，微操控器 80C51 通过 处理判别水位高度发展相应的处理，并操控数码管显现现在水位高度。体系作业流程图如 图 2-2。

  本规划首要研讨水箱水位主动操控体系。此体系完成了水位报警，水位实时显现。在 2min 抵达并稳定在 1m 水位高度，而且误差在 10%。

  出水流量取决于储水罐的流量系数，储水罐的液位高度，储水罐的出水口面积，和重

  式中 Cd——表明储水罐出口的流量系数； a——表明储水罐的出水口面积； g——表明重力常数〔9.8m/s2〕。