[发明专利]一种应用于水位传感器螺栓初始位置调整的高精度气压控制器

权利要求书

1.一种应用于水位传感器螺栓初始位置调整的高精度气压控制器，包括STM32F103核心板、L298N驱动模块、第一直流蠕动气泵、第二直流蠕动气泵、密闭气室、接口电路、数字式气压传感器、电磁阀、水位传感器、按键开关、第一继电器、模式按键、驱动、第二继电器、状态指示灯第一LED、第二LED、第三LED和电源模块，其特征在于：所述电源模块，其输入为220V市电，有两个输出电压，分别是24V和3.3V，24V为L298N驱动模块、数字式气压传感器、第一继电器、电磁阀和第二继电器供电，3.3V为STM32F103核心板、接口电路、模式按键、驱动和状态指示灯第一LED、第二LED、第三LED供电；

所述电磁阀的输出端连接有水位传感器；

所述第一继电器的输入端连接有按键开关；

所述L298N驱动模块第一通道的输出连接第一直流蠕动气泵；

所述L298N驱动模块的第二通道输出连接第二直流蠕动气泵；

所述第一直流蠕动气泵和第二直流蠕动气泵通过正转从环境空气中抽气到密闭气室中，通过反转从密闭气室中排气到环境空气中；

所述数字式气压传感器的气路接口连接到密闭气室的其中一个开孔上，所述STM32F103核心板通过接口电路连接入RS485的输出端，所述STM32F103核心板通过数字式气压传感器的通讯协议读取数字式气压传感器测到的实时气压值；

所述STM32F103核心板通过方向信号IN1、IN2和速度信号第一PWM连接L298N驱动模块第一通道的输入端，通过方向信号IN3、IN4和速度信号第二PWM连接L298N驱动模块第二通道的输入端；

所述第一继电器的常闭触点一端和3.3V的地连接，另外一端和第一上拉电阻连接，同时将高低电平信号送给STM32F103核心板的一个IO口INT1，第一上拉电阻的另外一端连接3.3V电源；

所述模式按键一端和3.3V的地连接，另外一端和第二上拉电阻连接，同时将高低电平信号送给STM32F103核心板的一个IO口IO1，第二上拉电阻的另外一端连接3.3V电源；

所述高精度气压控制器，其工作模式如下：

当STM32F103核心板检测到IO1为高电平时，定义高精度气压控制器工作于第一模式，用于水位传感器调试模式；

当STM32F103核心板检测到IO1为低电平时，定义高精度气压控制器工作于第二模式，用于空闲模式；

当高精度气压控制器工作于第一模式，所述状态指示灯第一LED在STM32F103核心板控制下点亮，所述状态指示灯第二LED在STM32F103核心板控制下熄灭；

当高精度气压控制器工作于第二模式，所述状态指示灯第一LED在STM32F103核心板控制下熄灭，所述状态指示灯第二LED在STM32F103核心板控制下点亮；

所述STM32F103核心板每隔周期T读一次数字式气压传感器测到的气压实时值，所述周期T的取值范围为20ms到100ms之间，在第一模式且电磁阀打开时，用气压设定值减去气压实时值得到气压误差eP(k)，连续5次eP(k)的绝对值在允许的允许范围ε₃内，表明水位传感器上的气压达到了设定值，可以进行螺栓初始位置调整，此时所述状态指示灯第三LED在STM32F103核心板控制下点亮，经过STM32F103核心板的输出端和驱动令所述第二继电器的线圈通电，常开触点变为常闭，所述允许范围ε₃取值范围是0.5mmH₂O到3mmH₂O之间；

在第二模式时，用气压设定值减去气压实时值得到气压误差eP(k)，为保证从第二模式切换到第一模式后能快速投入工作，将eP(k)的绝对值控制在允许的允许范围ε₄内，所述允许范围ε₄取值范围是3mmH₂O到10mmH₂O之间。