高精度智能多界面液位傳感器檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高精度智能多界面液位傳感器檢測(cè)系統(tǒng)。包括電源模塊、MCU、與MCU相連接的正弦波發(fā)生模塊、與MCU和正弦波發(fā)生模塊相連接的多路模擬開(kāi)關(guān)模塊、與多路模擬開(kāi)關(guān)模塊相連接的分段式電容接口，所述MCU和多路模擬開(kāi)關(guān)模塊之間分別連接有漏電阻測(cè)量模塊和相位差檢測(cè)模塊；其特征在于：所述分段式電容接口接有雙電極電容傳感器，所述雙電極電容傳感器由絕緣板(1)、對(duì)稱(chēng)纏繞在絕緣板(1)上的對(duì)稱(chēng)電極(2)，對(duì)稱(chēng)電極(2)的端部通過(guò)電極(3)與分段式電容接口連接。本實(shí)用新型不僅能對(duì)單一界面液位進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，而且還能實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上多界面液位的準(zhǔn)確測(cè)量，測(cè)量精度小于5mm。
【專(zhuān)利說(shuō)明】高精度智能多界面液位傳感器檢測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型屬于測(cè)量的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是指一種高精度智能多界面液位傳感器檢 測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 在石油化工、交通航道、水利電力、農(nóng)田灌溉、環(huán)境監(jiān)測(cè)以及食品加工等眾多行業(yè)， 液位是一個(gè)重要的技術(shù)參數(shù)。液位檢測(cè)分單一界面的液位檢測(cè)和多界面液位檢測(cè)，多界面 液位的準(zhǔn)確檢測(cè)一直以來(lái)是傳感檢測(cè)技術(shù)方面的研宄熱點(diǎn)，同時(shí)也是控制領(lǐng)域的一項(xiàng)關(guān)鍵 技術(shù)，液位檢測(cè)準(zhǔn)確與否將直接影響整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行工況。
[0003] 目前，在國(guó)內(nèi)油田采油的中后期，開(kāi)采出的原油含水量較大，必須將油水混合液送 入原油分離器中進(jìn)行油水分離。油水混合液在分離器中靜置一定時(shí)間后，在重力的作用下， 混合液中的小水珠匯聚成大水滴沉淀到分離器底部，而油層則浮于水面，在油層和水層之 間形成分界面，通過(guò)對(duì)水層和油層的分離引出就實(shí)現(xiàn)了油水分離的目的。實(shí)時(shí)準(zhǔn)確測(cè)定分 界面所在位置，以便及時(shí)地抽油、抽水及進(jìn)油水混合液，是該設(shè)備使用中的關(guān)鍵所在。
[0004] 在海上溢油處理過(guò)程中，收油器將漂浮在海面上的溢油吸入回收倉(cāng)內(nèi)，然而在吸 油的同時(shí)不可避免地吸入了部分海水，因此在回收倉(cāng)內(nèi)必須進(jìn)行海水和溢油的分離工作。 在回收倉(cāng)內(nèi)，按照比重從上至下依次是空氣、油和海水?；厥諅}(cāng)設(shè)置兩個(gè)出口，抽油口的作 用是把純的溢油吸入儲(chǔ)油倉(cāng)，抽水口的作用是把海水排出。由于倉(cāng)內(nèi)外壓力不平衡，外部的 油水混合液不斷地被吸入回收倉(cāng)內(nèi)。何時(shí)抽油，何時(shí)抽水，要根據(jù)液位傳感器的檢測(cè)結(jié)果進(jìn) 行判斷。當(dāng)油水分界面（界面1)的高度高于抽水口的高度，進(jìn)行抽水工作；當(dāng)界面1的高 度低于抽油口的高度，并且油氣分界面（界面2)的高度高于抽油口的高度，則進(jìn)行抽油工 作。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)分離過(guò)程的監(jiān)測(cè)與控制，液位傳感器必須能準(zhǔn)確地檢測(cè)回收倉(cāng)內(nèi)油水分界 面和油氣分界面。由于油水混合液復(fù)雜的物理特性，油水界面的檢測(cè)十分特殊。
[0005] 目前國(guó)內(nèi)外在液位檢測(cè)方面采用的技術(shù)和產(chǎn)品很多，而且新的測(cè)量技術(shù)也在不斷 涌現(xiàn)。按傳感器所采用的測(cè)量技術(shù)，單界面液位傳感器主要有以下幾種：浮體式液位傳感 器、伺服液位傳感器、差壓式液位傳感器、非接觸式液位傳感器、單段電容式液位傳感器、光 纖式液位傳感器等。以上液位傳感器，一般要求測(cè)量液體有均勻的濃度和單一界面（空氣 與液體分界面）。超聲波液位傳感器能測(cè)量多層液體界面，但要求液體濃度均勻，純凈度好， 并且在小距離測(cè)量中不便使用。除超聲波液位傳感器外，目前測(cè)量多界面的液位傳感器有： 磁致伸縮液位傳感器、分段電容式液位傳感器。這種傳感器存在幾個(gè)問(wèn)題：傳感器與被測(cè)液 體接觸，容易受到腐蝕，且液體密度變化會(huì)帶來(lái)測(cè)量誤差，浮子沿著波導(dǎo)管外的護(hù)導(dǎo)管上下 移動(dòng)，容易被卡死；結(jié)構(gòu)上現(xiàn)有的分段電容式液位傳感器其測(cè)量電路大多采用復(fù)雜的模擬 技術(shù)，如變壓器電橋式、運(yùn)算放大器式及脈寬式等，可靠性不高、抗干擾能力弱，智能化程度 不高，與主控制器通訊不方便。
[0006] 上述論述內(nèi)容目的在于向讀者介紹可能與下面將被描述和/或主張的本實(shí)用新 型的各個(gè)方面相關(guān)的技術(shù)的各個(gè)方面，相信該論述內(nèi)容有助于為讀者提供背景信息，以有 利于更好地理解本實(shí)用新型的各個(gè)方面，因此，應(yīng)了解是以這個(gè)角度來(lái)閱讀這些論述，而不 是承認(rèn)現(xiàn)有技術(shù)。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0007] 本實(shí)用新型的目的在于避免現(xiàn)有技術(shù)中的不足而提供一種高精度智能多界面液 位傳感器檢測(cè)系統(tǒng)，其液位探測(cè)精度高，不僅能對(duì)單一界面液位進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，而且還能實(shí) 現(xiàn)對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以上多界面液位的準(zhǔn)確測(cè)量。
[0008] 本實(shí)用新型的目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
[0009] 提供一種高精度智能多界面液位傳感器檢測(cè)系統(tǒng)，包括電源模塊、MCU、與MCU相 連接的正弦波發(fā)生模塊、與MCU和正弦波發(fā)生模塊相連接的多路模擬開(kāi)關(guān)模塊、與多路模 擬開(kāi)關(guān)模塊相連接的分段式電容接口，所述MCU和多路模擬開(kāi)關(guān)模塊之間分別連接有漏電 阻測(cè)量模塊和相位差檢測(cè)模塊；所述分段式電容接口接有雙電極電容傳感器，所述雙電極 電容傳感器由絕緣板1、對(duì)稱(chēng)纏繞在絕緣板1上的對(duì)稱(chēng)電極2,對(duì)稱(chēng)電極2的端部通過(guò)電極 3與分段式電容接口連接。
[0010] 其中，還包括與MCU連接的溫度傳感18B20模塊、串行通信接口模塊、人機(jī)接口模 塊。
[0011] 其中，所述多路模擬開(kāi)關(guān)模塊是集成的多路模擬開(kāi)關(guān)模塊芯片CD4051。
[0012] 其中，所述MCU為ATmegal6單片機(jī)，集成8路10位的A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)模擬比較 器。
[0013] 其中，所述正弦波發(fā)生模塊采用單片機(jī)與D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生正弦波，所述D/A轉(zhuǎn)換器 是 DAC0832。
[0014] 本實(shí)用新型的有益效果：由于采用了上述的結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型的雙電極電容傳感 器根據(jù)電極板間不同介質(zhì)介電常數(shù)不同，從而在電容器中表現(xiàn)出不同電容的原理，結(jié)合現(xiàn) 代微控制器技術(shù)，將不同的電容信號(hào)送到單片機(jī)上，在單片機(jī)內(nèi)部獲取、計(jì)算后獲得每組極 板間的電容值，由于電容值的大小與其極板間所填充的物質(zhì)相關(guān)，從而獲得不同介質(zhì)的液 位高度。本實(shí)用新型不僅能對(duì)單一界面液位進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量，而且還能實(shí)現(xiàn)對(duì)兩個(gè)或兩個(gè)以 上多界面液位的準(zhǔn)確測(cè)量，測(cè)量精度小于5mm，并具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理、實(shí)時(shí)自診斷、友好的 人機(jī)交互和通訊方便等能力，配以遠(yuǎn)程傳輸模塊，還可以實(shí)現(xiàn)無(wú)線采集系統(tǒng)的功能。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015] 利用附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的 任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附 圖獲得其它的附圖。
[0016] 圖1是高精度智能多界面液位傳感器檢測(cè)系統(tǒng)的組成框圖。
[0017] 圖2是雙電極電容傳感器的結(jié)構(gòu)圖。
[0018] 圖3是多路模擬開(kāi)關(guān)模塊的電路圖。
[0019] 圖4是MCU采用Atmegal6單片機(jī)的接口圖。
[0020]圖5是正弦波發(fā)生模塊的電路圖。
[0021] 圖6是正弦波發(fā)生程序的流程圖。
[0022] 圖7是漏電阻測(cè)量模塊的電路圖。
[0023] 圖8是相位差檢測(cè)模塊的電路圖。
[0024] 圖9是相位差檢測(cè)程序流程圖。
[0025] 圖10為相位式電容檢測(cè)原理示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0026] 為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和具 體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的 實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。
[0027] 如圖1所示，本實(shí)用新型所述的高精度智能多界面液位傳感器檢測(cè)系統(tǒng)，包括電 源模塊、MCU、與MCU相連接的正弦波發(fā)生模塊、與MCU和正弦波發(fā)生模塊相連接的多路模擬 開(kāi)關(guān)模塊、與多路模擬開(kāi)關(guān)模塊相連接的分段式電容接口，還包括與MCU連接的溫度傳感 18B20模塊、串行通信接口模塊、人機(jī)接口模塊。所述MCU和多路模擬開(kāi)關(guān)模塊之間分別連 接有漏電阻測(cè)量模塊和相位差檢測(cè)模塊；所述分段式電容接口接有雙電極電容傳感器，所 述MCU控制多路模擬開(kāi)關(guān)模塊將分段式電容中各段電容的連接端通過(guò)一充電電阻連接到 正弦波發(fā)生電路，輸出端分別連接到漏電阻測(cè)量模塊和相位差檢測(cè)模塊。
[0028] 如圖2所示，所述雙電極電容傳感器由絕緣板1、對(duì)稱(chēng)纏繞在絕緣板1上的對(duì)稱(chēng)電 極2，該絕緣板長(zhǎng)為IOOmm寬為60mm，對(duì)稱(chēng)電極2的端部通過(guò)電極3與分段式電容接口連接。 對(duì)稱(chēng)電極之間插入不同液體中后即表現(xiàn)出不同容值，這個(gè)容值通過(guò)電極送入多路模擬開(kāi)關(guān) 模塊。具體的，將這些電容傳感器堆疊后用絕緣棒固定為一組，插入被測(cè)液體中，每個(gè)傳感 器的電極接入多路模擬開(kāi)關(guān)模塊中，通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換器送入MCU。
[0029] 如圖3所示，本系統(tǒng)中的多路模擬開(kāi)關(guān)模塊采用芯片⑶4051。⑶4051是數(shù)字控制 的8路模擬開(kāi)關(guān)，它具有很低的導(dǎo)通阻抗和關(guān)閉漏電流。假如將它的VDD引腳接+5V，VEE 引腳接-5V，VSS引腳接地，那么導(dǎo)通時(shí)⑶4051就能通過(guò)范圍為-5V?+5V的模擬電壓。所 以，以CD4051作為多路模擬開(kāi)關(guān)模塊，可以滿足本系統(tǒng)的需要。
[0030] 如圖4所示，所述MCU(微控制器）為ATmegal6單片機(jī)，內(nèi)部集成了 8路10位的 A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)模擬比較器，對(duì)于本傳感器系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，既節(jié)省了空間，又節(jié)省了成本。而且 單片機(jī)內(nèi)部集成的模塊，軟、硬件開(kāi)發(fā)起來(lái)也十分方便。
[0031] 如圖5所示，所述正弦波發(fā)生模塊采用單片機(jī)與D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生正弦波，所述D/A 轉(zhuǎn)換器是DAC0832,它的主要特點(diǎn)有：8位并口輸入的D/A轉(zhuǎn)換器；雙緩沖、單緩沖或直通的 數(shù)字信號(hào)輸入形式；兼容多種微控制器的接口；電流型輸出，電流的建立時(shí)間為Ius ;由于 是電流型輸出，必須借助于運(yùn)算放大器將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓信號(hào)。以一定的頻率 對(duì)正弦函數(shù)進(jìn)行采樣，將采樣得到的點(diǎn)轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的數(shù)字量，再以一定的頻率將這些點(diǎn)送 至D/A轉(zhuǎn)換器中，就完成了正弦波的發(fā)生。程序的流程圖如圖6所示。
[0032] 如圖7所示，所述漏電阻測(cè)量模塊用于并聯(lián)模型中漏電阻的測(cè)量，以提高精度?？?以采用加直流電壓的辦法。將直流電壓加到充電電阻和被測(cè)電容上，利用A/D轉(zhuǎn)換器測(cè)量 電容兩端電壓，就可以根據(jù)簡(jiǎn)單的電阻串聯(lián)規(guī)律，計(jì)算出漏電阻的大小。
[0033] 圖3中CD4051多路模擬開(kāi)關(guān)模塊中的0-7腳接電極3,就是把待測(cè)電容接入電路， 把正弦波接入標(biāo)準(zhǔn)電阻R后接到圖3_CD4051的OUT/IN端子上，多路開(kāi)關(guān)的公共端是引腳 COMOUT/IN，將充電電阻接至該引腳。開(kāi)關(guān)的多路通道是CHANNELIN/0UT0-7,將這8路通道 接到分段電容上，每個(gè)通道接一段電容。片選引腳是INH，當(dāng)INH為"1"時(shí)，各通道均不接通。 通道選擇引腳是A，、B、C，按照CBA的順序排列，可以有8種選擇，對(duì)應(yīng)著8個(gè)通道的導(dǎo)通。 比如說(shuō)，CBA為"000"，則引腳C0M0UT/IN和通道0導(dǎo)通，如果CBA為"001"則引腳COMOUT/ IN和通道1導(dǎo)通，如此類(lèi)推。所以說(shuō)，控制CD4051多路模擬開(kāi)關(guān)模塊芯片，只需要單片機(jī)的 4個(gè)引腳就可以了，這比用電磁繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)的多路開(kāi)關(guān)要節(jié)省更多資源。
[0034] 系統(tǒng)選取的分段電容段數(shù)為8段，若是大于一片⑶4051提供的8段，那么就涉及 到⑶4051多芯片擴(kuò)展的問(wèn)題。該芯片的設(shè)計(jì)已經(jīng)充分考慮到這一點(diǎn)，它的擴(kuò)展很方便，擴(kuò) 展一片CD4051，單片機(jī)只要多拿出一個(gè)引腳來(lái)做擴(kuò)展芯片的片選信號(hào)線就可以了，通道選 擇線A,、B、C可以通用。
[0035] 其實(shí)，可以把INH也看作是通道選擇線，單片機(jī)的一個(gè)引腳直接接到一個(gè)⑶4051 的INH引腳上，同時(shí)通過(guò)反相器接到另一個(gè)⑶4051的INH引腳上，這樣，就可以根據(jù)INH、 C、B、A的組合選擇通道了。
[0036] 但是需要注意的問(wèn)題是，引入這樣一個(gè)多路模擬開(kāi)關(guān)模塊，勢(shì)必要增加線路上的 分布電容，這一點(diǎn)不容忽視，在誤差分析時(shí)要充分的考慮。多路選擇模塊的程序比較簡(jiǎn)單， 只需要選擇芯片和選擇通道兩個(gè)步驟就完成。
[0037] 然后將此電路與MCU連接。其中MCU的PAO、PA1、PA2分別接多路開(kāi)關(guān)的C、B、A 口，作為選通信號(hào)。PA6接多路開(kāi)關(guān)的片選引腳INH。PA3、PA4、PA5分別接獨(dú)立鍵盤(pán)keyl、 key2、key3。PA7是本設(shè)計(jì)中一個(gè)重要的引腳，與PB2、充電電阻、多路開(kāi)關(guān)的公共接口相接， 并且會(huì)用到它的A/D轉(zhuǎn)換功能。PB0、PB1、PB5、PB6接7SEG-MPX4-CA的1、2、3、4,作為位選。 PB2接PA7，PB3接地，用來(lái)觸發(fā)模擬比較器中斷。PB4接一個(gè)led燈，只在調(diào)試時(shí)用到。PB7 接DAC0832的_引腳，作為寫(xiě)使能信號(hào)。PC 口接DAC0832的數(shù)據(jù)輸入端DI0-DI7,傳送數(shù) 據(jù)。PD 口接7SEG-MPX4-CA，作為段選信號(hào)。AREF和AVCC接+5V電源。
[0038] 圖5中MCU為ATMegal6,是主控芯片，它的PC引腳接D/A轉(zhuǎn)換器DAC0832的數(shù)據(jù) 輸入端DI0-DI7。DAC0832有四個(gè)控制引腳，它們是片選腳CS、數(shù)字輸入量使能腳ILE、寫(xiě)使 能WRl和WR2。將CS和WR2引腳直接接地，ILE引腳直接接到正5V電源上，只保留WRl作 為控制線。引腳Vref為參考電壓輸入端，接到正5V電源上。
[0039] DAC0832的輸出線有三條，Rfb為運(yùn)算放大器反饋線，接到運(yùn)算放大器的輸出端。 Ioutl和Iout2為兩條模擬電流輸出線。loutl+Iout2為一個(gè)常數(shù)：若輸入數(shù)字量全部為 " 1"，則Ioutl為最大，Iout2為最??；若輸入數(shù)字量全部為"0"，則Ioutl最小，lout2最大。 為了保證額定負(fù)載下輸出電流的線性度，Ioutl和Iout2引腳上的電位必須盡量接近地電 平，因此將此二腳接到運(yùn)放的輸入端，將I〇ut2接地。在實(shí)際選取電阻RU R2和R3時(shí)要注 意的是，它們的選擇直接影響到產(chǎn)生波形的質(zhì)量，應(yīng)當(dāng)選擇精度等級(jí)比較高的電阻。
[0040] 相位差的檢測(cè)方法是通過(guò)模擬比較器將正弦波轉(zhuǎn)換為方波，方波的相位差可以簡(jiǎn) 單地通過(guò)中斷機(jī)制實(shí)現(xiàn)。ATmegaie集成了一個(gè)模擬比較器。模擬比較器對(duì)正極AINO的值 與負(fù)極AINl的值進(jìn)行比較。當(dāng)AINO上的電壓比負(fù)極AINl上的電壓要高時(shí)，模擬比較器的 輸出ACO即置位。比較器的輸出可用來(lái)觸發(fā)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1的輸入捕捉功能。此外，比 較器還可觸發(fā)自己專(zhuān)有的、獨(dú)立的中斷，中斷方式可以選擇上升沿、下降沿或者電平變化。
[0041] 模擬比較器的硬件連接只需把AINl引腳接地，AINO引腳接到多路選擇器的公共 端即可。相位差檢測(cè)模塊電路圖如圖8所示。
[0042] 相位差檢測(cè)的軟件流程圖如圖9所示。這段程序可以描述為：選定同一個(gè)起始點(diǎn)。 關(guān)閉多路開(kāi)關(guān)不接待測(cè)電容，測(cè)量第一個(gè)下降沿到來(lái)的時(shí)刻to。打開(kāi)多路開(kāi)關(guān)接通第一個(gè) 待測(cè)電容，測(cè)量第一個(gè)下降沿到來(lái)的時(shí)刻t。兩個(gè)時(shí)間做差，就得到在第一個(gè)待測(cè)電容上的 波形延時(shí)時(shí)間。切換多路模擬開(kāi)關(guān)模塊，依次對(duì)各段電容進(jìn)行檢測(cè)。
[0043] 相位式電容檢測(cè)法的原理如圖10所示。Cx和Rx為待測(cè)電容和電容的漏電阻，電 阻R為充電電阻。在輸入端加一個(gè)正弦激勵(lì)電壓Ui，在輸出端得到響應(yīng)電壓Uo,按照常識(shí) 我們知道，Uo也是一個(gè)正弦波，只是幅值和相位較Ui有所變化。相位式電容檢測(cè)法正是檢 測(cè)輸入和輸出兩個(gè)波形的差異來(lái)得到待測(cè)電容Cx的大小。
[0044] 得到了相位差和漏電阻，就可以計(jì)算出待測(cè)電容的值。但是，如果要應(yīng)用到實(shí)際 中，利用本方法測(cè)量出的這個(gè)電容值并不是我們需要的準(zhǔn)確的段電容值，其中還有一定的 誤差。
[0045] 實(shí)際的電容誤差主要包含兩個(gè)方面，首先是導(dǎo)線上的分布電容。在電路版上的分 布電容值十分小，可以忽略不計(jì)。但是，從多路開(kāi)關(guān)連接到分段電容上導(dǎo)線都很長(zhǎng)，這些導(dǎo) 線上產(chǎn)生的分布電容不可忽略，是分布電容的主要來(lái)源。
[0046] 電路中寄生電容的來(lái)源主要是充電電阻和多路模擬開(kāi)關(guān)模塊，充電電阻上的寄生 電容與多路開(kāi)關(guān)相比比較小。查閱多路模擬開(kāi)關(guān)模塊CD4051的資料可知，它在每一路上產(chǎn) 生的寄生電容有6-7皮法之多，在測(cè)量一些介電常數(shù)比較小的液體的液位時(shí)，待測(cè)的電容 值甚至比這個(gè)寄生電容還要小。
[0047] 分析上述兩個(gè)主要的電容誤差可發(fā)現(xiàn)，這些電容都是與被測(cè)電容相并聯(lián)的。每次 測(cè)量，這些分布電容和寄生電容的值都是固定的，并且是簡(jiǎn)單地疊加到待測(cè)電容上的，不會(huì) 造成測(cè)量結(jié)果的非線性。
[0048] 有了上述認(rèn)識(shí)，那么就可以通過(guò)如下方法來(lái)消除這些誤差：懸空多路模擬開(kāi)關(guān)模 塊的一個(gè)通道，它的外面只連接導(dǎo)線，不連接待測(cè)電容。那么在這一路通道上，除了沒(méi)有待 測(cè)電容之外，其他的電容誤差都被包含進(jìn)去。對(duì)這一路的電容值進(jìn)行檢測(cè)，就可以得到分布 電容和寄生電容的和，也就是總的誤差之和。各通道上測(cè)量得到的電容值，減去這一通道上 測(cè)量得到的誤差，就是實(shí)際的分段電容值。
[0049] 上面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型，但是，本實(shí)用新 型還可以采用其他不同于在此描述的其他方式來(lái)實(shí)施，因此，不能理解為對(duì)本實(shí)用新型保 護(hù)范圍的限制。
[0050] 總之，本實(shí)用新型雖然例舉了上述優(yōu)選實(shí)施方式，但是應(yīng)該說(shuō)明，雖然本領(lǐng)域的技 術(shù)人員可以進(jìn)行各種變化和改型，除非這樣的變化和改型偏離了本實(shí)用新型的范圍，否則 都應(yīng)該包括在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種高精度智能多界面液位傳感器檢測(cè)系統(tǒng)，包括電源模塊、MCU、與MCU相連接的 正弦波發(fā)生模塊、與MCU和正弦波發(fā)生模塊相連接的多路模擬開(kāi)關(guān)模塊、與多路模擬開(kāi)關(guān) 模塊相連接的分段式電容接口，所述MCU和多路模擬開(kāi)關(guān)模塊之間分別連接有漏電阻測(cè)量 模塊和相位差檢測(cè)模塊；其特征在于；所述分段式電容接口接有雙電極電容傳感器，所述 雙電極電容傳感器由絕緣板（1)、對(duì)稱(chēng)纏繞在絕緣板（1)上的對(duì)稱(chēng)電極（2)，對(duì)稱(chēng)電極（2) 的端部通過(guò)電極（3)與分段式電容接口連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度智能多界面液位傳感器檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：還包 括與MCU連接的溫度傳感18B20模塊、串行通信接口模塊、人機(jī)接口模塊。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度智能多界面液位傳感器檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述 多路板擬開(kāi)關(guān)板塊是集成的多路板擬開(kāi)關(guān)板塊巧片CD4051。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度智能多界面液位傳感器檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述 MCU為ATmegaie單片機(jī)，集成8路10位的A/D轉(zhuǎn)換器和一個(gè)模擬比較器。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高精度智能多界面液位傳感器檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：所述 正弦波發(fā)生模塊采用單片機(jī)與D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生正弦波，所述D/A轉(zhuǎn)換器是DAC0832。
【文檔編號(hào)】G01F23/26GK204228233SQ201420694069
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月17日
【發(fā)明者】李一峰, 吳振陸, 樊海紅, 徐今強(qiáng) 申請(qǐng)人:廣東海洋大學(xué)