[发明专利]一种可现场校准的电容式液位传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种可现场校准的电容式液位传感器。

背景技术

电容式液位传感器，通过采集电容两极间的感应变化，输出对应的模拟数值。电容式液位传感器的初始电容值（无液体时）只与传感器长度本身有关，长度越长，其初始电容值越大。传感器感应到液体时，随着液体上升，其电容值也随着上升，并成线性变化，液体上升到最高点时，其电容值也最大。满程时的实际电容值，与传感器的长度有关，长度越长，其满程电容值越大，同时也与被检测的液体的介电常数有关，被检测的液体介电常数不一样，传感器的满程电容值也不一样。

目前，市面上流行的液位传感器都是在厂内已校准好，无法在现场重新校准；当厂内校准的介质和客户实际使用的介质稍有不同时，或者因为长度有误差，客户需根据实际安装情况更改传感器长度时，都将影响起始电容值以及满程电容值，使得零点输出和满量程输出都将发生变化，影响输出精度，必须返回厂家，重新校准，给用户带来不便。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种安装调试效率高、校准成本低的可现场校准的电容式液位传感器。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种可现场校准的电容式液位传感器，包括5V电源模块、3.3V电源模块、MCU微处理模块、模拟信号输出模块、校准触发模块、电容采集与调理模块；所述3.3V电源模块、模拟信号输出模块、校准触发模块、电容采集与调理模块分别与MCU微处理模块相连，所述5V电源模块分别与3.3V电源模块、模拟信号输出模块、校准触发模块和电容采集与调理模块相连；所述5V电源模块用于给模拟信号输出模块、校准触发模块和电容采集与调理模块供电；所述3.3V电源模块用于给MCU微处理模块供电；所述MCU微处理模块用于数据的运算与处理；所述模拟信号输出模块用于输出模拟的电流或电压信号；所述校准触发模块用于触发MCU微处理模块对传感器进行零点校准和满程校准；所述电容采集与调理模块用于采集电容变化，并将采集到的电容变化换算成对应的液位信号，并将液位信号转换为电信号输出。

进一步，所述校准触发模块包括零点校准触发电路和满程校准触发电路，所述零点校准触发电路包括第一上拉电阻R1、第一限流电阻R2、第一电容C1、第一二极管D1、第二二极管D2，第一上拉电阻R1为MCU微处理模块内部的上拉电阻，第一上拉电阻R1的一端与3.3V电源模块的正极相连，另一端与MCU微处理模块的第一IO端口GPIO1相连；第一电容C1的一端与MCU微处理模块的第一IO端口GPIO1相连，另一端接地；第一二极管D1的阴极与MCU微处理模块的第一IO端口GPIO1相连，阳极接地；第二二极管D2的阳极与MCU微处理模块的第一IO端口GPIO1相连，阴极与5V电源模块的正极相连；第一限流电阻R2的一端与MCU微处理模块的第一IO端口GPIO1相连；传感器零点校准时，第一限流电阻R2的另一端接地，传感器正常使用时，第一限流电阻R2的另一端悬空；

所述满程校准触发电路包括第二上拉电阻R3、第二限流电阻R4、第二电容C2、第三二极管D3、第四二极管D4，第二上拉电阻R3为MCU微处理模块内部的上拉电阻，第二上拉电阻R3的一端与3.3V电源模块的正极相连，另一端与MCU微处理模块的第二IO端口GPIO2相连；第二电容C2的一端与MCU微处理模块的第二IO端口GPIO2相连，另一端接地；第三二极管D3的阴极与MCU微处理模块的第二IO端口GPIO2相连，阳极接地；第四二极管D4的阳极与MCU微处理模块的第二IO端口GPIO2相连，阴极与5V电源模块的正极相连；第二限流电阻R4的一端与MCU微处理模块的第二IO端口GPIO2相连；传感器满程校准时，第二限流电阻R4的另一端接地，传感器正常使用时，第二限流电阻R4的另一端悬空。

进一步，所述第一上拉电阻R1和第二上拉电阻R3的电阻值均为20～40KΩ。

进一步，所述第一限流电阻R2和第二限流电阻R4的电阻值均为6.2KΩ。

进一步，所述第一电容C1和第二电容C2的电容值均为1uF。

与现有技术相比，本发明的优点如下：

设有校准触发模块，触发MCU微处理模块进行零点校准和满程校准，本发明可在现场校准，避免返回厂家校准，给用户提供方便，可以提高安装调试效率，降低校准成本。

附图说明

图1是本发明实施例的电路框图。

图2是图1所示实施例的零点校准触发电路的电路原理图。

图3是图1所示实施例的满程校准触发电路的电路原理图。