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    数字液位变送器的硬件配置系统如图1所示。由于对变送器的体积和功耗都要求较高，全部硬件配置的电路板要密封在直径25mm、长70mm小体积不锈钢的圆柱体内，因而对硬件设计的要求较高，必须采用高集成度的小封装器件，电路要简化。
    单片微处理器
    微处理器是数字液位变送器的核心器件，要求电路简单，元器件要少，选用S0C(System on Chip)单片机较为理想。SoC技术是一种高度集成化、固件化的系统集成技术。除了无法集成的外部电路，其它所有系统电路全部集成在一个芯片中。SoC种类较多，从功能、体积、功耗、价格综合比较，选用了TI的MSC1210X单片机。单片机实现传感信息的预处理、数字通信和智能化管理。对数字测量系统而言，A／D转换也是它重要的功能组成部分。 MSC1210作为高集成度的A／D芯片，其ADC在数字输出为10Hz时可以得到22位的有效分辨力，并且转换噪声只有75nVt。
    扩散硅压力传感器
    数字液位变送器的传感器采用美国Nova Sen—sot公司NPI系列扩散硅压力传感器，扩散硅芯被封装在充油腔体内，将固态集成工艺与隔离膜片
    技术相结合，通过不锈钢膜片和外壳将其与测量介质隔离，可满足焊接密封和侧密封设计要求，其结构如图2所示。NPI系列应用了Senstable压阻传感技术及温度补偿工艺，在0～70℃的温度范围内，提供了最小的温度误差0．75％FS(最大值)。可广泛用于气、液压力检测，在污水、蒸汽、弱腐蚀性介质中使用均具有优良的性能。选用的NPI系列的扩散硅压力传感器型号为NPI一19A一021GH，传感器为恒流供电型，其工作原理如图3。
    压力和液位按式H=P／(Pg)(P为压力传感器测得的压力值；p为液体的密度；g为重力加速度)在软件中进行转换。
    恒流源电路设计
    选用的扩散硅压力传感器是恒流供电型的，供电电流为1．5mA。恒流电源采用美国国家半导体公司生产的三端可调恒流源LM334，具有1～40V宽
    的动态电压范围，恒流特性很好。恒流源的建立只需一只外接电阻，是无需独立电源供电的真正悬浮恒流源。
    由于LM334的输出电流具有与绝对温度成正比的敏感特性，只有在温度恒定时电流才恒定，因此需要进行补偿，只要在基本电路中再增加一只电阻和一只二极管，就可以构成抵消LM334温度漂移的零温度系数恒流源。电路如图4。LM334为正温度系数(约+0．23mV／*C)器件，而硅二极管的正向偏压为负温度系数(约为一2．5mV／*C)。当R7／R6=10／1时，恒流源温度系数趋近于零。
    传感器温度信号的提取
    采用“一桥两测”的方法可直接得到传感器扩散硅上的温度，虽很准确，但应用中较复杂，且采用的压力传感器本身带有温度补偿电路，电路上不能再用这种方法。为此在外部扩展一测温电路，使感温元件尽量靠近压力传感器并紧贴变送器外壳。为了电路设计方便，对温度的测量采用了美国DALLAS半导体公司推出的应用单总线技术的数字温度传感器DS18B20[ 。采用了外部供电方式(VCC接+5V)。电路如图5所示。
    数字液位变送器对数据传输的速度要求不高但要求远距离传输，因此选用的通信波特率为9600bps，这样RS一485接口与PC机之间的连接也比较简单，只需在PC机的串行接口接上一个RS一232到RS一485的转换器即可。
    液位变送器 www.kongbanliuliangji.com
    煤气流量计 www.360abg.org

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