电容式液位传感器设计 - 图文

显示液位报警 是 >90% 开始 液位在20%～80%？ 初始化 取液位值 取液位值 关闭供水阀 >80% 液位在20%～80%？否 液位值？ 是 <20% 打开供水阀 显示液位取液位值 液位在20%～80%？<10% 是 5分钟后？ 报警 显示液位<30% >30% 报警 数据测试与误差修正

在实际设计中, 取L为100cm，对水位进行实测，当无液时的频率f0=279.0KHz, 100cm高液位时fh=3.312KHz,频率最大时小于单片机的最高频率测量范围,频率最小时也不至于降低测频精度。经过测试，实际高度与测试结果如表1。

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表1 液位实际高度与测试结果比较 (测试水温20℃)

实际值 测量值 实际值 测

101.104.

量值

由上表中可知,测量结果是一条波动曲线, 在0cm、20cm处误差较小，为两线的交点，低误差为负，高端误差为正，90cm以后误差逐渐减小，预计在110cm处达到交点。经分段修正后，测量结果如表2。

表2 修正后液位实际高度与测量结果比较(测试水温20℃)

实际值 测

0 1 5 10 15 20 25 30 35 42 45

0 0.6 3.2 6.5 10.7 15.6 21.9 27.5 33.5 41.9 46.1

50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

52.7 59.0 65.8 73.3 78.3 83.8 88.9 94.0 98.1

3

7

0 1 5 10 15 20 25 30 35 45 45

0 1 5.2 10.4 14.8 19.5 24.7 30.1 35.0 39.6 44.6

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量值 实际值 测量值

由表2可知，经过修正后，误差小于0.5cm，分辨率为0.1cm。抽样检测不同水温的不同高度，误差都在1.0cm以内，符合设计要求。

液位高度与电压变化曲线：

50.1 54.8 59.8 64.5 70.3 75.4 80.4 85.2 89.3 95.0 99.8 50

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

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第三部分： 元器件清单

元器件 筒式液位传感器 电解电容 电解电容 NE5532 电阻 电阻 电阻 电阻

参数 个数

160nF 174nF 500K 3K 5.5K 1K

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