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一、方案比较与论证
本设计为由主站控制16个从站的监控系统，从站为按基本要求制作的点滴速度监控装置，根据题目要求将系统划分为主站与从站两大模块，两大模块之间由现场总线连接，构成有16个从站的主从监控系统。以下对系统重要部分做方案论证。
1. 从站单元
（1）系统控制方式
方案一：根据管径与液体流速的关系，采用改变管径的粗细来控制液体流速以达到控制液滴速度，即通过控制输液软管夹头的松紧来控制点滴速度。从理论上讲，这种控制方式下的系统结构相对简单。但是输液管夹子动作行程较短，广义受控对象的放大倍数太大，动作灵敏度高，控制困难，系统的稳定性不好，执行机构制作比较困难。
方案二：根据液位高度与液体流速的关系，采用改变液体液位高度来控制液滴速度，即改变漏斗高度h2来控制点滴速度。制作比较容易，系统稳定性比较好，成功实现的可能性较大。
液体点滴速度与液位高度成正比，液体点滴速度检测与控制装置形闭环控制系统，本系统中采用方案二实现对液滴速度的控制。
（2）检测传感器
方案一：采用微波传感器TX982对水滴进行检测
该传感器利用微波多普勒技术，在有效空间内建立电场。当移动物体进入电场后，该传感器能够检测出该移动物体，输出检测信号。但是该传感器检测速度较慢，易受温度、气压、取样位置、人为因素等影响。检测高速液滴时（》120 滴/分），存在漏检情况。根据本课题的精度要求，不宜采用此传感器。
方案二：采用神视光电传感器CX-24检测液滴
该传感器是近距离扩散反射型红外光电传感器，响应时间可达1ms，可以有效检测液滴。采用神视光电传感器CX-29检测储液瓶液位，该传感器是回归反射型光电传感器，经过光的折射可以检测透明物体。
经过实验本设计采用了方案二。
执行部件
方案一：采用直流电动机
直流电动机具有良好的起、制动性能，易于在广泛范围内平滑调速，容易得到满意的动、静态性能，但其不能进行定位，即使采用变速齿轮箱锁定，定位也不准确。直流电动机碳刷产生火花，对单片机系统产生电气噪声干扰，甚至使系统无法工作。
方案二：采用步进电动机
步进电动机可以用数字信号直接进行开环控制，易于起动、停止、正反转及调速，响应快速。它的速度可在相当宽的范围内平滑调节，停止时具有定位转矩。其位移与输入脉冲信号数相对应，步距误差不积累，可以组成结构较为简单而又具有一定精度的开环控制系统，也可在要求更高精度时组成闭环控制系统。并且整个系统简单廉价，如图1所示。可以达到题目要求，故选此方案。
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