高精度磁致伸缩液位仪硬件框架

高精度磁致伸缩液位仪硬件框架

2022-12-28

基于发出询问脉冲到接收返回扭应力脉冲的时间差,磁致伸缩液位传感器可实现液位高度计算,扭应力脉冲反射后且被接收器接收时,检测出的扭应力脉冲会向电信号转换并送入信号处理系统,放大后处理后进入电压比较器。基于取信号的时刻,电压比较器向时间数字转换器芯片发送嘀嗒信号,发射脉冲和反射脉冲间的时间差由时间数字转换器芯片完成计算,经由串行外围设备接口的时间数据送至微控制处理器。液位数据在由微控制处理器处理后,通过转换和调制,分别由数字信号HART协议和模拟量 4-20mA 信号输出,下图为硬件框架示意图。
磁致伸缩液位仪硬件框架
磁致伸缩液位仪硬件框架
微控制处理器接收HART接口数据,信号处理后接入姿态传感器和磁致伸缩传感器,另外通过脉冲接收和脉冲发射送至超声波传感器,其信号处理存在类似于磁致伸缩传感器的原理,因此采用相同信号处理系统完成超声波信号处理,辅以信号通道选择开关,设计得以实现分时复用,信号的多通道处理顺利完成。本文设计的超高精度磁致伸缩液位仪能够综合应用温度传感器、姿态传感器及磁致伸缩液位计,辅以罐容表查询, 即可准确测量移动式罐体的罐容。选择高速微控制处理器接入传感器的输出数据,具体选择 ARM11 系列,设计成本和开发难 度可由此下降,同时基于下图 所示方法进行磁致伸缩液位计的安装和固定。
磁致伸缩液位计安装
磁致伸缩液位计安装