本文摘要:在石油化工、水利水电、农田灌溉、环境监测、自来水厂、污水处理厂等诸多领域。

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在石油化工、水利水电、农田灌溉、环境监测、自来水厂、污水处理厂等诸多领域。液位是最重要的技术参数。目前常用的液位传感器有:旋转编码浮子传感器(机械式和光电式)、非接触式超声波传感器、压力传感器、磁性浮子接触式传感器(连续式和液位供电)等。

平均分辨率从毫米到厘米,测量范围从几十厘米到几十米。除了磁悬浮接触式传感器,其他传感器适用于宽测量范围。

一般压力传感器和超声波传感器都有传输部分,将液位信号转换成标准电流信号(4~20mA)。旋转编码浮子传感器分为机械式和光电式,光电式分为有意义式和增量式。一般来说,这种传感器的输入是分段二进制码、串行二进制码和脉冲信号。

除智能集成传感器(压力或超声波)外,一般没有本地指示和数字通讯功能。用于农田灌溉、环境监测、污水处理等公益部门。除了测量精度、可靠性、保证性和安装难度等技术性能抑制外,价格也是直接影响传感器匹配的最重要因素之一。为此,我们开发了一种基于磁悬浮接触式小量程(150厘米)本地显示、RS-485通信接口和4~20mA输入的廉价液位传感器。

传感器的组成及原理传感器主要由簧片开关阵列、全密封不锈钢防水管、球形磁浮子、检测电路、传输电路、LCD显示器等组成,间隔1cm均匀分布。它的基本原理是检测簧片开关阵列中一个或几个簧片开关触点的打开状态,以响应球形磁悬浮列车的方向,即液面的方向。一般的检测方法是用电阻分力,其输入电压Vo是第I个开簧片开关的分压值。

这种测量方法需要精确稳定的电源Ve和耐压r,通过必要的转换电路(V/I)可以获得4~20mA的标准电流输入。但如果同时连接多个簧片开关,则不会影响压阻比,测量误差较小。如果一个或多个簧片开关在测量过程中永久打开(簧片开关过热),测量不能长时间进行。

为了防止这种情况再次发生,增强传感器(现场指示和通信)的适应性,我们在工程实践中提出了一种类似键盘扫描的新检测方法,有效地解决了这一问题。检测电路由89C2051单片机和测量杆中簧片开关阵列电路板上产生的若干串并联移位寄存器74HC164组成,其中包含一个类似扫描键盘阵列的电路结构。

簧片开关位于行和列的交叉点。通过控制移位寄存器的输入,将每个像素依次变为低电平(0)状态,然后检测每行的状态(P1.0~P1.3)。

如果存在不道德的低液位(0)状态,则处于低液位状态的线与Pei交叉处的簧片开关处于打开状态,从而确认浮子的方位,即液面的方位。由于任何簧片开关的方向都是唯一确定的,所以对应于任何簧片开关的液位都是唯一确定的。

发射机电路采用美国AD公司的高性能数模转换器AD421芯片。采用-DAC结构,16位分辨率,标准三线串行数据输出模块,4~20mA电流回路输入。变送器的24V电源通过片上电压调节电路和调节管(DN25D)可获得5V、3.3V或3V外电路工作电源。同时可以获得1.25V和2.5V的参考电源。

电容C1、C2和C3与片内数模转换器后面的时序滤波器串联。CPU可以在时钟端CLOCK的下降沿从数据端DATA取出数据,输出到内部移位寄存器,并在锁存器的下降沿锁存到DAC锁存器中,从而完成从数字信号到4~20mA标准电流信号的切换。

软件设计89C2051内置2KFlash
簧片开关触点扫描子程序逐行逐行扫描读取每个簧片开关触点的状态,并从20 h开始同构到内部数据存储单元,程序如下:簧片开关触点扫描子程序SCAN:MOVR7,x;设置周期计数初始值=74HC164芯片号4MOVR0,# 20h设置内存位置指针CLRP1的初始值。

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