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矿用风速传感器毕业论文 目录 摘要 1 第1章 矿用风速传感器概述 2 1.1矿用风速传感器的作用 2 1.2矿用风速传感器的安装位置 2 1.3矿用风速传感器的技术指标 2 1.4矿用风速传感器的分类 2 1.5测风方法 3 1.6测风注意事项 4 1.7 各类传感器性能比较 5 1.8超声波风速传感器的主要特点 6 第2章工作原理及设计方案 7 2.1工作原理 7 2.1.1卡曼涡街原理 7 2.1.2超声波旋涡式风速传感器工作原理 8 2.2设计方案 9 第3章各部分电路设计 11 3.1电源电路的设计 11 3.2发射电路设计 12 3.2.1电感三点式振荡器 12 3.2.2乙类推挽功率放大电路 14 3.2.3 相关的计算 15 3.3超声波发射/接收电路 16 3.4接收电路的设计 17 3.4.1 中频放大电路 17 3.4.2 检波电路 18 3.4.3低频放大电路 19 3.5整形电路的设计 21 3.6频率-电流装换电路的设计 22 3.7显示电路的设计 23 第4章 风速传感器的应用 29 4.1使用前的准备 29 4.2 传感器接线 29 4.3 风速传感器使用注意事项 30 4.4 维护与保养 30 结束语 32 致谢 33 参考文献 1 附录 2 摘要 矿用传感器是煤矿监控系统的“耳目”，它用于监测煤矿环境参数与生产过程参数，将各种物理量转换为电信号。 煤矿安全监测系统是煤炭高产、高效、安全生产的重要保证。世界各主要产煤国对此都十分重视，研制、生产和推广使用了环境安全、轨道运输、胶带运输、提升运输、供电、排水、矿山压力、火灾、水灾、煤与瓦斯突出、大型机电设备健康状况等监控系统，提高了生产率和设备利用率，增强了矿山安全。 随着传感器技术、电子技术、计算机技术和信息传输技术的发展和在煤矿的应用，为适应机械化采煤的需要，矿井监控系统由早期的单一参数的监测系统，发展为多参数单方面监控系统。这些系统均针对某一方面的多参数监控，这包括环境安全监控系统、轨道运输监控系统，胶带运输监控系统、提升运输监控系统、供电监控系统、排水监控系统、矿山压力监控系统、火灾监控系统、水灾监控系统、煤与瓦斯突出监控系统、大型机电设备健康状况监控系统等。 环境安全监控系统主要用来监测甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、硫化氢浓度、风速、负压、湿度、温度、风门状态、风窗状态、风筒状态、局部通风机开停、主通风机开停、工作电压、工作电流等，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等。 环境参数传感器包括甲烷、一氧化碳、二氧化碳、温度、湿度、风速、绝对压力、相对压力(负压)、粉尘、烟雾等传感器。生产参数传感器包括机电设备开／停、料位、皮带秤重、机组位置、皮带打滑、电压、电流、功率等传感器。 矿用风速传感器在煤矿开采业中的作用，不可小觑。在煤矿开采时风速的大小直接影响矿工的生命安全，风速太小，有害气体得不到及时的稀释，可能导致爆炸；如瓦斯爆炸。当风速太大时，可能导致粉尘爆炸。因此风速传感器在煤矿开采中至关重要。 主要是将信号转换为超声波，利用接收换能器接收经过风速调制的信号。然后经过中频放大、检波、低频放大、整形后得到方波，然后分两路，一路送给就地显示，一路进行F/I转换。 第1章 矿用风速传感器概述 1.1矿用风速传感器的作用 矿用风速传感器用于检测煤矿井下各坑道、风口、主风扇等处的风速。在煤炭开采的过程中，总有瓦斯涌出。为稀释矿井空气中的瓦斯，需不断地向井下输送新鲜空气。风量是通风系统的重要参数之一。因此，对矿井风速的监测是矿井监控的主要内容之一。 1.2矿用风速传感器的安装位置 安装：风速传感器可安装在主要测风站和进回风巷等地。安装地应在距顶板较好无明显淋水，不妨碍运输和行人安全的地方，传感头指向应与风流方向一致。安装前应首先测量通道平均风速，任选一点安装，遥控器对准传感器按动上、下键，使就地显示为平均风速即可。注意：传感器安装一定要牢固，不得摆动，传感器测风面一定要垂直风流方向。 1.3矿用风速传感器的技术指标 测量范围：0.4 ～15m/s≤±0.3m/s 输出信号：频率型200Hz~1000Hz或电流型1mA~5mA 工作电压：12V～21V(DC)≤90 mA 传输距离：≤2Km 1.4矿用风速传感器的分类 （1）按传感器用途可分为环境参数传感器与生产参数传感器。 （2）按供电方式可分为自带电源式传感器与外接电源式传感器两种。 （3）按其输出信号形式可分为模拟量、开关量、累计脉冲量等。模拟信号应符合下列信号制式：电流模拟信号为1～5mA或4～20mA，频率模拟信号为200～1000Hz或5～15Hz。 （4）按作用原理不同可分为：机械翼式风速传感器、电子翼式风速传感器、热效应式风速传感器超声波风速传