電容式液位計信號變換電路研究與設(shè)計.pdf

1、電容式液位傳感器憑借著其價格低廉、簡單的結(jié)構(gòu)、動態(tài)響應(yīng)好、不易損壞、工作穩(wěn)定以及能夠在極端惡劣的測量環(huán)境諸如高溫、深冷、輻射以及強烈震動中工作的特點，廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代石油、化工、食品、制藥等工業(yè)領(lǐng)域生產(chǎn)的液位測量中。但同時電容式液位計中電容傳感器普遍存在負載能力差、測量信號難處理、輸出阻抗較高等缺點，主要是由于電容式傳感器自身構(gòu)成的電容量僅有幾十至幾百皮法，易受到雜散電容和溫度的影響，因此研究出實現(xiàn)微小電容的精準(zhǔn)測量電路具有重要意義。

2、r>　　該課題總體設(shè)計了一種基于單片機電容式液位測量系統(tǒng)，基于低功耗、智能化的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，選用NXP公司生產(chǎn)的P89LPC936作為主控制器。通過對電容式液位測量原理的分析，選用非導(dǎo)電液體電容式液位傳感器，同時研究和設(shè)計了三種測量方法分別為震蕩電路測量法、積分電路測量法和阻抗分析測量法來完成對電容式液位傳感器的精準(zhǔn)測量。
　　首先本文主要介紹了電容式液位測量系統(tǒng)的總體設(shè)計以及相關(guān)的硬件電路模塊主要有信號發(fā)生電路模塊、電源及電流輸

3、出電路模塊、單片機及外圍電路模塊、溫度測量模塊，并且分析了各模塊實現(xiàn)的原理和功能。然后還介紹了該設(shè)計中軟件設(shè)計的總體結(jié)構(gòu)與各子模塊程序的編程實現(xiàn)。最后對該課題設(shè)計的電容式液位計進行實驗測量，并對三種測量方法測量結(jié)果進行數(shù)據(jù)的比較與分析。
　　通過系統(tǒng)的實際測量和數(shù)據(jù)分析表明，整個測量系統(tǒng)可以穩(wěn)定可靠的工作，文中設(shè)計的三種測量電路基本達到測量標(biāo)準(zhǔn)。其中測量效果最優(yōu)秀的是振蕩電路測試法有較高的分辨率、準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性，誤差范圍可控制在?