【正文】 ..................................14 電源電路的設(shè)計(jì) ...................................................................................................14 CPU 的設(shè)計(jì) ...........................................................................................................15 液位傳感器設(shè)計(jì)圖 ...............................................................................................15 實(shí)物電路設(shè)計(jì)圖 ...................................................................................................163 基于 MS5561 的傳感器的軟件設(shè)計(jì) ...............................................................17 基于 MS5561 的傳感器設(shè)計(jì) .......................................................................................17 數(shù)據(jù)傳送 ...............................................................................................................17 工廠校準(zhǔn) ...............................................................................................................17 壓力和溫度測量 ...................................................................................................17 程序流程圖 ....................................................................................................................18 二階溫度補(bǔ)償 .......................................................................................................20結(jié) 論 .....................................................................................................................21致謝......................................................................................................................22參考文獻(xiàn)..............................................................................................................23附錄（C 程序） ..................................................................................................241 緒論 背景隨著現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，液位測量廣泛應(yīng)用于石油，化工，氣象等部門。液位檢測作為檢測方式的一種，在保證生產(chǎn)，環(huán)保中起著越來越重要的作用。特別是在石油化工中起著十分重要的功能?？梢噪S時(shí)觀測儲(chǔ)存罐的溫度和壓力。 液位測量技術(shù)概況液位傳感器是指檢測液體高度信息的儀器，液位測量技術(shù)在工程領(lǐng)域有著極為廣泛的應(yīng)用。在一般的生產(chǎn)工藝加上過程中，通常只需要對(duì)物料的表面位置進(jìn)行一記錄和儲(chǔ)存，為確保生產(chǎn)工藝、安全等方一面的需要。隨著生產(chǎn)自動(dòng)化程度的不斷提高，必須首先對(duì)液位測量數(shù)據(jù)進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)，以保證自動(dòng)化生產(chǎn)能夠自動(dòng)控制在最佳狀態(tài)。在現(xiàn)代化的企業(yè)生產(chǎn)過程中，采用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行各種綜合控制與原理的普及，控制系統(tǒng)的智能化、統(tǒng)一化，要求測量的對(duì)象要廣、測量的精度要高、可靠性要好、實(shí)用性要強(qiáng)、且適用于特殊測量環(huán)境等，這些對(duì)液位測量技術(shù)也提出了更高的要求。尤其是當(dāng)液面有波動(dòng)和存在氣泡，或液面高度隨時(shí)間改變的動(dòng)態(tài)測量，或被測介質(zhì)具有粘滯性、導(dǎo)電性，或需要考慮容器的密封性以及介質(zhì)是否含有腐蝕物、毒性和易爆性等情祝，選擇合適的液位測量技術(shù)就顯得尤為重要?？梢詼y量出液位高度。隨著工業(yè)，建筑業(yè)，農(nóng)業(yè)，軍事等領(lǐng)域的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)，微電子，傳感器等高新技術(shù)的應(yīng)用于研究，傳統(tǒng)的液位測量方法在很多場合已經(jīng)無法滿足人們的需求，由此很多先進(jìn)大的測量工具應(yīng)運(yùn)而生。 各類傳感器的介紹按應(yīng)用習(xí)慣將這些測量工具分為接觸式和非接觸式兩大類。 接觸式的液位測量主要有人工檢尺法、浮子測量裝置、伺服式液位計(jì)、電容式液位計(jì)以及磁致伸縮式液位計(jì)。利用浸入式刻度鋼尺測量液位，取樣測量液體溫度和密度，通過計(jì)算得到液體的體積和重量，這是迄今為止依然在全世界范圍內(nèi)廣泛使用的液位測量方法，也可以把它用作現(xiàn)場檢驗(yàn)其他測量儀表的參考手段。該方法分為實(shí)高測量和空高測量兩種。人工檢尺法一般精度為177。2mm，通常至少測量兩次，兩次結(jié)果相差不得超過177。lmm。人工檢尺法具有測量簡單、直觀、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但需要檢測人員動(dòng)手測量，不適合惡劣環(huán)境下的操作。另外，需要較長的測量時(shí)間，難以實(shí)現(xiàn)在線實(shí)時(shí)測量，即實(shí)時(shí)性較差且需手工處理數(shù)據(jù)，不利于數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)管理。浮子式測量裝置采用大而重的浮子作為液位測量元件，驅(qū)動(dòng)編碼盤或編碼帶等顯示裝置，或連接電子變送器以便遠(yuǎn)距離傳輸測量信號(hào)。由于機(jī)械裝置的使用，這類裝置的測量誤差一般約為177。(4～10)mm，誤差較大。浮子式液位測量裝置具有結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但是浮子隨著液面的波動(dòng)而波動(dòng)，從而造成讀數(shù)誤差。該裝置傳動(dòng)部件較多，容易造成系統(tǒng)的機(jī)械磨損，因而增加了系統(tǒng)維護(hù)開銷。浮子測量裝置的適用范圍為非腐蝕性液體的測量。圖 伺服式液位計(jì)伺服式液位計(jì)與浮子式液位測量裝置相比，提高了測量精度和可靠性。它采用波動(dòng)積分電路，消除了抖動(dòng)，延長了使用壽命?，F(xiàn)代伺服式液位計(jì)的測量精度已達(dá)到 40m 范圍內(nèi)小于177。1mm。但是，由于伺服式液位計(jì)仍屬于機(jī)械測量裝置，存在機(jī)械磨損，影響了測量的精度，因此需要定期維修和重新定標(biāo)且安裝困難。圖 電容式液位計(jì)電容式液位計(jì)的核心是電容液位傳感器。該傳感器一般由標(biāo)準(zhǔn)電容、測量電容和比較電容等組成。其中，比較電容用來測量液體的介電常數(shù)，測量電容用來檢測液位的變化，由液體的介電常數(shù)和測量電容的容量計(jì)算出液位。電容式液位計(jì)的價(jià)格較低、安裝容易且可以應(yīng)用于高溫、高壓的測量場合。圖 磁致伸縮式液位計(jì)磁致伸縮式液位計(jì)采用磁致伸縮技術(shù)來測盤大罐的油水界面和油氣界面。通常情況下，磁致伸縮液位計(jì)安裝有兩個(gè)浮子，其中一個(gè)浮子的密度小于油品的密度，另一個(gè)浮子的密度大于油品的密度而小于水的密度，它們分別用來檢測油氣界面和油水界面。磁致伸縮液位計(jì)安裝容易，不需要定期維修和重新定標(biāo)，工作壽命較長。其測量精度較高，測量的重復(fù)精度也較高，是比較理想的接觸型液位計(jì)。但是磁致伸縮液位計(jì)與被測液體接觸，儀器容易受到腐蝕，且液體的密度變化會(huì)帶來測量誤差。他們共同的特點(diǎn)是感應(yīng)元件與被測液體接觸，因此存在一定的磨損且容易被液體粘住或腐蝕。 非接觸式液位測量非接觸式液位測量出現(xiàn)了微波雷達(dá)液位計(jì)、射線液位計(jì)、激光液位計(jì)及超聲波液位計(jì)等。它們共同的特點(diǎn)是感應(yīng)元件與被測液體不接觸，測量儀器不受被測介質(zhì)的影響，這就大大解決了在粉塵多情況下，給人類引起的身體接觸傷害，腐蝕性質(zhì)的液體對(duì)測量儀器的腐蝕，觸點(diǎn)接觸不良造成的誤測情況。但前幾種方法由于技術(shù)難度大，成本高，一般用于軍事工業(yè)，而超聲波液位計(jì)由于其技術(shù)難度相對(duì)較低，且成本低廉，適用于民用推廣。所以現(xiàn)在所見到一些液位計(jì)基本上都是利用超聲波來測距的。雖然超聲波液位計(jì)電路多種多樣，甚至已有專用超聲波測距集成電路，但是有的電路復(fù)雜，技術(shù)難度大；有的調(diào)試?yán)щy；有的元件不易購買。非 接 觸 型 液 位 測 量 儀 表 主 要 包 括 超 聲 波 液 位 計(jì) 、 雷 達(dá) 液 位 計(jì) 、 射 線 液 位 計(jì)以 及 激 光 液 位 計(jì) 等 。 聲 波 液 位 計(jì)圖 超 聲 波 液 位 計(jì)超 聲 波 液 位 計(jì) 是 非 接 觸 式 液 位 計(jì) 中 發(fā) 展 最 快 的 一 種 。 超 聲 波