電容式液位傳感器系統(tǒng)

1、電容式液位傳感器系統(tǒng)1設(shè)計(jì)原理采用筒式電容傳感器采集液位的高度。主要利用其兩電極的覆蓋面積隨被測(cè)液體液位的變化而變化，從而引起對(duì)應(yīng)電容量變化的關(guān)系進(jìn)行液位測(cè)量。由于從傳感器得出的電壓一般在0~30mv之間，太小不易測(cè)量，所以要通過放大電路進(jìn)行放大。從放大電路出來的是模擬量，因此送入ADC0809轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，ADC0809連接于單片機(jī)，把信號(hào)送入單片機(jī)。顯示電路連接于單片機(jī)用于顯示水位的高度。。2系統(tǒng)框圖被測(cè)物理量：主要是指非電的物理量

2、，在這里為水位。傳感器：將輸入的物理量轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)非電量到電量的變換。傳感器的精度直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的性能，所以是系統(tǒng)中一個(gè)重要的部件。放大，整形，濾波：傳感器的輸出信號(hào)一般不適合直接去轉(zhuǎn)換圖312傳感器原理圖3.2測(cè)量原理由圖1可知當(dāng)可測(cè)量液位H=0時(shí)不銹鋼管與同軸絕緣導(dǎo)線構(gòu)成的金屬圓柱形電容器之間存在電容C0根據(jù)文獻(xiàn)得到電容量為:（1）式中C0為電容量單位為Fε0為容器內(nèi)氣體的等效介電常數(shù)單位為FmL為液位最大高度R

3、1為不銹鋼管半徑R0為絕緣導(dǎo)線半徑單位為m。當(dāng)可測(cè)量液位）為H時(shí)不銹鋼管與同軸絕緣電線之間存在電容CH:（2）式中ε為容器內(nèi)氣體的等效介電常數(shù)單位為Fm。因此當(dāng)傳感器內(nèi)液位由零增加到H時(shí)其電容的變化量ΔC可由式(1)和式(2)得（3）由式可知參數(shù)ε0εR1R0都是定值。所以電容的變化量ΔC與液位變化量H呈近似線性關(guān)系。因?yàn)閰?shù)ε0εR1R0L都是定值由式(2)變形可得:CH=a0b0H(a0和b0為常數(shù))(4)?？梢妭鞲衅鞯碾娙萘恐礐H