磁翻板液位計

熱搜詞: 顶装磁翻板液位計 浮球液位計 電磁流量計 膜盒壓力表 不鏽鋼壓力表 渦輪流量計 壓力校驗儀 雷達液位計 擴散矽壓力變送器 磁浮子液位計
全站搜索文章和产品

基于各向異性磁電阻(AMR)開關芯片的磁性液位計

亚洲城88娱乐:作者:發表時間:2019-03-11

本文中心主旨:磁性液位計具有广泛的应用领域。利用各向异性磁电阻(AMR)开关芯片设计了一种磁性液位計及其测试电路系统,利用微处理器的 I/O 口直接读取各个 AMR 传感器的输出电压,从而获得液位高度信息,利用 USB 转UART 实现和计算机之间的液位数据通信。测试结果表明,所制作的液位計可以准确监测液位高度。

1 引言

     磁性液位計由于具有结构简单、成本低、测量范围宽、读数直观、安装使用维修方便,且液位指示器与测量介质完全隔离而具有安全性好等优点,广泛地应用在炼油、食品加工、化工、冶金、医药、环保等行业的液位测量中 [1-3] 。常见的磁性液位計采用干簧管作为磁敏感元件,然而干簧管易碎,在运输和焊接过程中安全性较差。干簧管为机械结构,有工作寿命限制,特别是在大电流的高负载条件下,其寿命会缩短。同时,利用干簧管设计的磁性液位計分辨率和精度也不高 [4] ,因此,有必要进一步研制分辨率和精度高的磁性液位計。

     基于各向异性磁电阻效应(AMR)的开关芯片,灵敏度高、体积小、成本低,在消费电子、智能家居、汽车电子等领域都有广阔的应用前景 [5] 。由于AMR开关芯片是固态器件,没有干簧管易碎的问题,开关寿命也远大于干簧管,同时,AMR 开关芯片已经集成了处理电路,使得磁性液位計电路设计变得十分简单。因此,利用 AMR 开关芯片来替代干簧管制作磁性液位計,将克服干簧管磁性液位計的诸多难题。本研究利用 AMR 开关芯片设计了一个磁性液位传感器,分析了器件结构设计、电路信号处理,所制作的磁性液位計可以方便地检测液位高度,并可以和计算机通讯传递液位数据。

2 系统原理与设计

2.1 AMR开关芯片

     AMR开关芯片是基于磁性薄膜的各向异性磁电阻效应而开发的一类传感器芯片,当外磁场强度低于其工作点时,输出高电平;反之,当外磁场强度高于其工作点时,输出低电平。本设计采用电子科技大学与贵州雅光电子股份有限责任公司联合研制的 CC7001AMR 开关芯片 [5] 来设计磁性液位計。该AMR 开关芯片采用 SOT-23 封装,尺寸小,适用于磁性液位計,所采用的芯片输出曲线如图 1 所示,由于该传感器芯片已经集成了信号处理电路,直接输出高低电平,省去了很多后处理电路,使得设计液位計电路变得非常简单。该芯片的主要指标为:工作电压 1.8~5 V,工作温度-55~+150 ℃,工作点为 10 Oe,磁滞 1 Oe,静态电流仅 1.6 μA。

CC7001 磁电阻开关芯片典型输出曲线

2.2 工作原理

     利用 AMR 开关芯片设计的磁性液位計及其工作原理如图 2 所示。内含永磁体的浮子置于连通器中,液位計在连通器外紧贴连通器。该液位計包含12 个等间距分布的 AMR 开关芯片。其基本原理是:与浮子紧邻的 AMR 开关芯片受到磁体磁场作用,其输出电压为低电平,而远离浮子的开关芯片输出电压为高电平,当浮子随着液面变化在连通器内上下移动时,开关芯片的输出特性随着变化。因此,通过判断每个开关芯片的输出电压大小即可知道浮子的位置,从而确定液位。

液位計结构及工作原理示意图

2.3 电路设计与制作

     液位检测电路系统主要包括电源转换、微处理器、OLED 显示屏、USB 转 UART(通用异步收发传输器)通信以及其他相关模块等,如图 3 所示。其中,电源转换用于获得装置所需的各路电压,微处理器通过片上 A/D 采集电源转换的电压进行实时电压监测。通过 I/O 口采集 12 路开关芯片的电压信息,通过 USB转 UART 通信将液位数据传输至电脑等其他设备,USB 转 UART 通信以 SCI(串行通信接口)通信方式实现电脑与微处理器相连接。同时在 OLED 显示屏液位信息,OLED 显示屏以 IIC(两线式串行总线)通信方式与微处理器相连接。对于其中任意一个 AMR开关芯片,其检测电路如图 4 所示。

总体电路结构单个 AMR 开关芯片检测电路

液位检测程序流程

     微处理器的液位检测程序流程如图 5 所示。当检测电路通电后,进行初始化,启动定时器,定时时间为 250 ms,若定时时间到,则通过片上 I/O 采集 12 路开关芯片的电压,计算出液面信息,并通过SCI 传输至 USB 转 UART 模块,OLED 显示屏也会显示相关信息,循环上述过程,直至结束。在计算液面高度时,如果只有一个开关芯片的输出电压为低电平,则认为液面此时位于该开关芯片位置,当有两个相邻的开关芯片输出电压都为低电平时,则认为液位介于这两个开关芯片之间。设计的液位計中两个相邻开关芯片距离为 1 cm,因此,可以认为本文设计的液位計可以分辨 0.5 cm 的距离。通过降液位检测计实物照片不同液面高度时液位計的输出结果低兩個相鄰芯片之間的距離,結合位置計算算法,可以進一步提高液位的分辨率。

     根据所设计的液位检测电路系统,采用两层印制电路板工艺制作实物样品,如图 6 所示,其中微处理器采用意法半导体的 STM32F101C8 单片机。

3 应用效果

     采用制作的液位检测装置测试了容器中的液面高度,图 7 给出了浮子在不同液面高度时,磁性液位計测试结果在 OLED 显示屏的显示图像。图 7a 显示的是浮子位于第 6 个芯片时的结果,图 7b 显示的是浮子介于第 5 个和第 6 个开关芯片之间的结果。可见,磁性液位传感器可以有效地检测液面高度。

4 结束语

     基于 AMR 开关芯片对磁场的输出特性,设计了一种磁性液位計及其处理电路系统,利用 USB 转UART 接口实现与计算机等设备的通信,便于该磁性液位計的二次开发。该磁性液位計具有结构简单可靠、寿命长的特点,可以广泛应用于石油、化工以及各种油箱、水箱、液体存储罐中监测液位。

 

相關産品推薦:磁翻板液位計

 

新聞中心 Technique
美安特向您推薦信息 Technique
相關産品 Technique
産品分類 ProductsClass
産品分類 ProductsClass
防腐磁翻板液位計 防腐型電磁流量計 上下限报警磁翻板液位計 帶報警磁性浮子液位計 遠傳型磁性浮子液位計 側裝式磁性浮子液位計 热水流量計 ufz磁翻板液位計 油箱油位計 油箱液位傳感器 投入式液位傳感器 電容式液位傳感器 數顯液位計 數顯液位計 磁耦合液位計 高溫磁性浮子液位計 側裝式磁性浮子液位計 高低位報警水箱磁性浮子液位計 酒精流量計 甲醇流量計 热水流量計 防腐電磁流量計 顶装式远传磁翻板液位計 侧装远传磁翻板液位計 防爆磁翻板液位計 液位開關 翻板磁力式液位計 远传磁翻板液位計 uhz磁翻板液位計 阻旋式料位計 射頻導納料位計 智能壓力傳感器 分体式超聲波液位計 一体式超聲波液位計 高压電磁流量計 磁致伸縮傳感器 水箱水位計 防腐型電磁流量計 氢气流量計 重油流量計 鍋爐液位計 鍋爐水位計 电接点雙金屬溫度計 PVC材質磁翻柱液位計 帶報警磁翻柱液位計 PP材質磁翻柱液位計 高位報警磁翻柱液位計 電接點液位計 真空壓力表 楔式流量計 蒸汽流量計 UHZ-25磁性浮子液位計 UHZ磁翻柱液位計 防腐型流量計 耐磨熱電偶 防爆熱電偶 铠裝熱電偶 鉑铑熱電偶 雙金屬溫度計 Y-100BFZ不鏽鋼壓力表 弯管流量計 插入式气体质量流量計 腰轮流量計 气体流量計 氮气流量計 沼气流量計 天然气流量計 压缩空气流量計 气体渦輪流量計 超声波流量計 數顯壓力控制器 液体渦輪流量計 渦輪流量計 高低液位报警磁翻板液位計 4-20mA輸出磁性浮子液位計 電遠傳磁性浮子液位計 帶HART協議磁性浮子液位計 磁性浮子液位計 顶装式磁性浮子液位計 防爆带远传磁翻板液位計 带报警磁翻板液位計 MAT-LZB玻璃转子流量計 分体式電磁流量計 磁翻柱液位計 磁翻板液位計 靜壓液位計 耐震壓力表 MAT-RD601导波雷達液位計
導航:差压變送器  -   耐震壓力表  -   蒸汽流量計  -   雷達物位計  -   熱電偶  -   天然气流量計  -   磁性浮子液位計  -  煤气流量計
温度變送器合作伙伴 请记住我们:液位計 磁翻柱液位計 雷達液位計 涡街流量計 流量計 電磁流量計 磁翻板液位計 孔板流量計厂家
電磁流量計厂家 石英管液位計 超聲波液位計 渦輪流量計 涡街流量計厂家 质量流量計 超声波流量計 推薦信息 電磁流量計 備案號:蘇ICP備08002216號-2
制作版权所有 江苏美安特自动化仪表有限公司 / © 厂址:江苏省金湖工业园区环城西路8号 E-mail:[email protected]
销售热线:86856332 86997027 86951208 技术支持:0517-86951288 传真:0517-86997010
热门关键词:

亚洲城88娱乐客户端| 亚洲城88娱乐老虎机| 亚洲城88娱乐开户| 亚洲城88娱乐网址| 亚洲城88娱乐在线| 亚洲城88娱乐下载| 亚洲城88娱乐游戏| 亚洲城88娱乐娱乐场| 亚洲城88娱乐app| 亚洲城88娱乐网投| 亚洲城88娱乐官网| 亚洲城88娱乐网站| 亚洲城88娱乐电子游戏| 亚洲城88娱乐网页版| 亚洲城88娱乐下载app| 亚洲城88娱乐登录| 亚洲城88娱乐平台注册| 亚洲城88娱乐官方网址| 亚洲城88娱乐备用网址| 亚洲城88娱乐注册| 亚洲城88娱乐娱乐城| 亚洲城88娱乐平台|