自校準(zhǔn)液位傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自校準(zhǔn)液位傳感器，其主要技術(shù)特征是它包括電容傳感器1、控制電路2，電容傳感器1為三層管筒型兩段式結(jié)構(gòu)，電容傳感器1包括上封板1、上絕緣密封套2、內(nèi)筒3、上中筒4、外筒5、中絕緣密封套6、下中筒7、下絕緣密封套8、下封板9，控制電路2包括CAN總線接口芯片U1、單片機(jī)U2、AD轉(zhuǎn)換芯片U3、基本頻率產(chǎn)生電路、兩路PWM脈沖寬度調(diào)制電路、兩路模擬電子開關(guān)U7和U8、濾波電路，它能自動(dòng)校準(zhǔn)測量參數(shù)，具有結(jié)構(gòu)線路簡單、檢測精度高、抗干擾能力強(qiáng)、使用直觀方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】自校準(zhǔn)液位傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自校準(zhǔn)液位傳感器，屬傳感器【技術(shù)領(lǐng)域】，它特別適應(yīng)于對(duì)液化天然氣、液氧、液氫等相對(duì)介電常數(shù)值較小的單一界面的低溫絕緣液體的液位進(jìn)行測量。
【背景技術(shù)】
[0002]【背景技術(shù)】中，目前國內(nèi)的電容式液位傳感器大多由兩根金屬圓管構(gòu)成，液體進(jìn)入兩根圓管之間形成電容電介質(zhì),液位高低決定了電容值的大小,傳感器通過檢測電容值的大小計(jì)算出液位高低，電容值C為:
[0003]
【權(quán)利要求】
1.一種自校準(zhǔn)液位傳感器，其特征在于它包括電容傳感器(I )、控制電路(II)； 所述的電容傳感器(I )包括上封板(I)、上絕緣密封套(2)、內(nèi)筒(3)、上中筒(4)、外筒(5)、中絕緣密封套(6)、下中筒(7)、下絕緣密封套(8)、下封板(9)； 上中筒(4)與下中筒(7)之間裝有中絕緣密封套(6)； 上絕緣密封套(2)裝于內(nèi)筒(3)與上中筒(4)的上沿沿口之間，下絕緣密封套(8)裝于內(nèi)筒(3)與下中筒(7)的下沿沿口之間； 上封板(I)、上絕緣套(2 )、中絕緣套(6 )、下絕緣套(8 )、下封板(9 )上均設(shè)計(jì)有均勻分布利于液體流動(dòng)的垂直小通孔； 所述的控制電路(II)包括CAN總線接口芯片(U1)、單片機(jī)(U2)、AD轉(zhuǎn)換芯片(U3)、基本頻率產(chǎn)生電路、兩路PWM脈沖寬度調(diào)制電路、兩路模擬電子開關(guān)(U7 )和(U8 )、濾波電路；基本頻率產(chǎn)生電路包括基本頻率產(chǎn)生芯片(況)、阻容器件(1?2、R4、C3); 兩路PWM脈沖寬度調(diào)制電路包括兩路電容-電壓轉(zhuǎn)換芯片(U5 )和(U6 )、阻容器件(R3、R5、C4、C5)； 濾波電路包括Rl和Cl ； 單片機(jī)(U2)與CAN總線接口芯片(Ul)相連，AD轉(zhuǎn)換芯片(U3)與單片機(jī)(U2)相連，兩路模擬電子開關(guān)(U7)和(U8)均分別與單片機(jī)(U2)和AD轉(zhuǎn)換芯片(U3)相連，兩路電容-電壓轉(zhuǎn)換芯片(U5)、(U6)的輸出端分別與兩路模擬電子開關(guān)(U7)和(U8)相連； 電容傳感器(I )的內(nèi)筒(3 )和外筒(5 )分別與控制電路(II )的接地線相連，電容傳感器(I )的上中筒(4)、下中筒(7)分別與控制電路(II)的兩路電容-電壓轉(zhuǎn)換芯片(U5)、(U6)的輸入端相連； 兩路電容-電壓轉(zhuǎn)換芯片(U5)、(U6)分別從電容傳感器(I )的上中筒(4)、下中筒(7)獲得電容信號(hào)并將該兩路電容信號(hào)轉(zhuǎn)換成兩路PWM脈沖寬度調(diào)制信號(hào)； 兩路電容-電壓轉(zhuǎn)換芯片(U5 )、( U6 )將兩路PWM脈沖寬度調(diào)制信號(hào)分別輸出到由單片機(jī)(U2)控制的兩路模擬電子開關(guān)(U7)、(U8)； 兩路模擬電子開關(guān)(U7)、(U8)分別將兩路PWM脈沖寬度調(diào)制信號(hào)送往由R1、C1組成的濾波電路，經(jīng)過濾波電路轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓信號(hào)； 直流電壓信號(hào)傳輸?shù)紸D轉(zhuǎn)換芯片(U3)，通過AD轉(zhuǎn)換芯片(U3) BUSY信號(hào)以及單片機(jī)(U2)給出的CLK時(shí)鐘信號(hào)，AD轉(zhuǎn)換芯片(U3)將直流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成兩個(gè)液位數(shù)字信號(hào)并傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)(U2); 單片機(jī)(U2)將采集的液位數(shù)字信號(hào)通過CAN總線接口芯片(Ul)傳輸出去，同時(shí)CAN總線接口芯片(Ul)接收來自CAN總線的控制指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自校準(zhǔn)液位傳感器，其特征在于所述的電容傳感器(I)為三層管筒型兩段式結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒(3)和外筒(5)是沒有分段的整體式管筒件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自校準(zhǔn)液位傳感器，其特征在于所述的上中筒(4)和下中筒(7)的管徑、材料、壁厚完全相同且長度精確相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自校準(zhǔn)液位傳感器，其特征在于所述的CAN總線接口芯片(Ul)的型號(hào)是 PCA82C251。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自校準(zhǔn)液位傳感器，其特征在于所述的單片機(jī)(U2)的型號(hào)是PIC18F458 或PIC18F4580。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自校準(zhǔn)液位傳感器，其特征在于所述的AD轉(zhuǎn)換芯片(U3)的型號(hào)是ICL7135。`
【文檔編號(hào)】G01F23/26GK103727995SQ201310712239
【公開日】2014年4月16日 申請(qǐng)日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】尹波, 彭育林, 張俊健, 肖寧, 唐宏 申請(qǐng)人:江南工業(yè)集團(tuán)有限公司