一种智能液位检测仪的设计(3)

伤感的歌

率f0即可获得液位校正功能。

4 数据测试与误差修正

在实际设计中, 取L为100cm，对水位进行实测，当无液时的频率f0=279.0KHz, 100cm高液位时fh=3.312KHz,频率最大时小于单片机的最高频率测量范围,频率最小时也不至于降低测频精度。经过测试，实际高度与测试结果如表1。

实际值 测量值 实际值 测量值

0 0 50 52.7

1 0.6 55 59.0

5 3.2 60 65.8

10 6.5 65 73.3

15 10.7 70 78.3

20 15.6 75 83.8

25 21.9 80 88.9

30 27.5 85 94.0

35 33.5 90 98.1

42 45

41.9 46.1 95 100 101.3 104.7

由上表中可知,测量结果是一条波动曲线, 在0cm、20cm处误差较小，为两线的交点，低误差为负，高端误差为正，90cm以后误差逐渐减小，预计在110cm处达到交点。经分段修正后，测量结果如表2。

实际值 测量值 实际值 测量值

0 50 50.1

1 55 54.8

5.2 60 59.8

10.4 65 64.5

14.8 70 70.3

19.5 75 75.4

24.7 80 80.4

30.1 85 85.2

35.0 90 89.3

39.6 95 95.0

44.6 100 99.8

由表2可知，经过修正后，误差小于0.5cm，分辨率为0.1cm。抽样检测不同水温的不同高度，误差都在1.0cm以内，符合设计要求。

5 结论

本文作者主要创新之处是提出一种适合于波动液面液位检测的智能液位仪，具有温度补偿、用户自校正和通信等功能。本文设计了高度为100cm的柱形电容液位检测传感器，电容器具有结构简单，电路实现容易，利用555振荡电路实现了电容到频率的转换，利用程序实现频率到高度转换，理论正确可靠，推算过程合理，利用软件分段修正减小了线性误差。在电容的两端装有液位缓冲器，采用机械的方式减小液面波动。由实验测试可知，本液位检测装置性能稳定，检测可靠，测量精度达到1cm, 分辨率可0.1cm，达到车载式喷雾机液位检测的要求。利用此方案可根据需要设计各种量程的液位检测装置，适用性较广。

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