The invention discloses a segment level sensor capacitance to digital conversion technology based on the seven section of the sensor in cylinder for copper foil electrode paste in bakelite, outer pole tube for stainless steel sensor housing, copper electrode leads and waterproof sensor junction box is connected via a copper foil electrode sleeved outside the PTFE insulation layer, waterproof sensor junction box one side is provided with air plug, waterproof sensor junction box is arranged on the top of the sensor cover. The capacitance detection method of the invention uses capacitance to digital converter chip PCAPO1 technology, solves the problem of parasitic capacitance and capacitance measurement, solves the problem for simultaneous measurement of multi segment capacitor, chip can compensate the calibration of the parasitic capacitance of the circuit and algorithm, the compensation can be achieved in a suitable temperature range of the gain offset. Through SPI or IIC data serial interface, the data can be exchanged easily with the host computer. Low noise, low power consumption, simple peripheral circuit, easy miniaturization and integration.
【技术实现步骤摘要】
一种基于电容数字转换技术的分段液位传感器
本专利技术涉及的是传感器
,具体涉及一种基于电容数字转换技术的分段液位传感器。
技术介绍
电容式液位传感器的测量电路是十分关键的部分,而且由于液位变化导致电容的变化非常小,测量范围大概在几十皮法到几百皮法之间变化,因而测量电路的关键在于微小电容的检测,微小电容的测量方法按照其测量原理可以分为以下几种方法:(1)谐振法谐振法是在被测电容Cx(常常伴随有一漏电阻Rx)两端并联一个固定电感L,然后加一可变频率的电源。调整信号源频率,使电路发生谐振。谐振时,Cx呈现的容抗和L呈现的感抗相等,从而可求得Cx。该方法的优点是:频率范围宽,可从几百KHz到几百MHz;适合实验室测量;可适于小电容测量。缺点是:不适于自动化;不适于在线测量。(2)振荡法振荡法的原理是使振荡频率受Cx制约,测量Cx的问题转化成了测量振荡频率。而频率的测量可以用计数器,也可以用频率电压转换(FVC)积分器实现。振荡法又分RC和LC两种。前者简单,但抗寄生电容能力差,振荡频率稳定性差,对小电容变化灵敏度低,因而不宜测量要求分辩率优于0.1pF的电容。后者测量范围可以从几百KHz到几百MHz,比较适合高损耗材料的电容,抗寄生电容干扰的能力差。(3)交流电桥法交流电桥法的原理是把被测电容(亦可有漏导)放在一个桥臂,可调的参考阻抗放在相邻的另一个桥臂,二桥臂分别接到频率相同、电压相同的两个信号源上。调节参考阻抗使桥路平衡,则被测桥臂中的阻抗与参考阻抗共轭相等。该方法的主要优点是:精度高,适合做精密电容测量;可以做到高SNR。主要缺点是:不具备自动平衡措施 ...
【技术保护点】
一种基于电容数字转换技术的分段液位传感器,其特征在于,包括传感器上盖(1)、防水传感器接线盒(2)、航空插头(3)、电容传感器外极筒(4)、聚四氟乙烯绝缘层(5)、七段传感器内极筒(6),电容传感器外极筒(4)内设置有七段传感器内极筒(6),七段传感器内极筒(6)为粘贴在电木上的铜箔电极,铜箔电极通过引线与防水传感器接线盒(2)相连,接线盒(2)内放置数字信号处理电路板,并留有RS485通讯接口,铜箔电极外部套有聚四氟乙烯绝缘层(5),防水传感器接线盒(2)一侧设置有航空插头(3),防水传感器接线盒(2)顶部设置有传感器上盖(1);所述的传感器底部设置有测量介质(7)进入的开孔,测量介质(7)在聚四氟乙烯绝缘层(5)与电容传感器外极筒(4)中,七段传感器内极筒(6)与电容传感器外极筒(4)构成7段电容传感器,所述测量介质(7)在七段传感器内极筒(6)与电容传感器外极筒(4)之间;所述的电容传感器外极筒(4)为不锈钢外极筒,所述的七段传感器内极筒(6)为铜箔电极;七段传感器内极筒(6)的铜箔电极与不锈钢外极筒构成电容的两极;电极板接入PCAP01电容数字转换芯片,电容数字转换芯片与微处理 ...
【技术特征摘要】
1.一种基于电容数字转换技术的分段液位传感器,其特征在于,包括传感器上盖(1)、防水传感器接线盒(2)、航空插头(3)、电容传感器外极筒(4)、聚四氟乙烯绝缘层(5)、七段传感器内极筒(6),电容传感器外极筒(4)内设置有七段传感器内极筒(6),七段传感器内极筒(6)为粘贴在电木上的铜箔电极,铜箔电极通过引线与防水传感器接线盒(2)相连,接线盒(2)内放置数字信号处理电路板,并留有RS485通讯接口,铜箔电极外部套有聚四氟乙烯绝缘层(5),防水传感器接线盒(2)一侧设置有航空插头(3),防水传感器接线盒(2)顶...
【专利技术属性】
技术研发人员:田海军,冯国亮,张鋆,朴亨,李帅男,
申请(专利权)人:东北电力大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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