矿用数字式水位传感器设计

发布时间：2022-01-10 21:21

　　水位传感器主要用于煤矿井下水仓、管道等地方的水位测量。本文设计的矿用数字式水位传感器是基于恒流源驱动方式实现水位的采集,该传感器采用Cortex-M3的处理器,内置24位ADC采集,且内部参考电压精度比较高,受环境温漂影响小。水位传感元件输出电信号通过处理器ADC差分端进行信号采集,数据分析处理,计算水位值,测试基本误差在满量程范围内远小于标准规范±0.2 m的要求。实验结果表明,该传感器精度高、稳定可靠、抗干扰能力等特点,适用于矿用水位的监测。 

【文章来源】：煤炭与化工. 2020,43(02)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

水位传感器硬件结构框

电源驱动模块主要由电源控制单元将外部电源供电进行处理，将其分配两部分，一是给处理器单元及其外围电路供电，二是通过恒流源驱动电路输出恒流源给水位传感元件供电。电源模块电路结构框图如图2所示。3.2 水位传感元件模块

水位传感器软件设计采用模块化的方法，主要包括参数初始化、红外遥控按键操作处理、水位传感元件信号采集处理、RS485通信等，具体程序流程如图3所示。矿用水位传感器执行标准MT825-1999，规定的测试范围为0～10 m，精度要求为±0.2 m。根据行业标准，用10台样机，进行实际测试，水位传感器测量范围内（0～10 m），选取5个测量点（满量程的0、25%、50%、75%、100%），读取各点显示值，进行误差实验，每个深度点稳定后再读取显示值，重复测定4次，取其后3次的算术平均值。10台样机，每台5个测量点的显示值，实测的基本误差比标准规定±0.2 m小，具体的实验测试数据见表1。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]KJ402矿井监控系统在煤矿水位监测中的应用[J]. 苏蓉昊.  科技信息. 2013(23)
[4]单片集成压力传感器及弱信号处理电路的设计[J]. 周旭华,徐世六,张正元.  微电子学. 2011(05)



本文编号：3581433