【正文】 ,將雙端差分輸入變?yōu)閱味说男盘?hào)源輸入。在 R1= R2, R3 = R4 , Rf = R5的條件下 , 圖 1 電路的增益為 : G= ( 1 +2 R1 / Rg ) ( Rf / R3 ) [ 3 ] 。 差分輸入可以使電路只對(duì)差模信號(hào)放大 ,而Uo 對(duì)共模輸入信號(hào)只起跟隨作用 ,使得送到后級(jí)的差模信號(hào)與共模信號(hào)的幅值之比 (即共模抑制比 CM R R) 得到提高。它主要 由兩級(jí)差分放大器電路構(gòu)成。 BL 選用 ~、 8Ω 電動(dòng)式揚(yáng)聲器。 IC1 選用 LM7809 型三端集成穩(wěn)壓器 。 V1選用 S8550 或 C8550 型硅 PNP晶體管 。 VD VD2 均選用 IN4001 或 IN4007 型硅整流二極管， VD3 選用 IN4148型硅開(kāi)關(guān)二極管。 C C4~C C9 均選用耐壓值為 16V 的鋁 電解 電容器 。 主電路元器件選擇 R1~R9 均選用 1/4W 碳膜電阻 器。 聲音報(bào)警 5S 結(jié)束，燈泡持續(xù)報(bào)警直到油箱內(nèi)油量達(dá)到適當(dāng)值。 當(dāng)油箱內(nèi)油位降低至限位時(shí)， RP2 的阻值變?yōu)樽畲笾担?V2~V7 均截止。 在 汽車油箱內(nèi)儲(chǔ)滿燃油時(shí)， RP2 的阻值在浮標(biāo)的作用下滑向最小值，使 V2~V7 均導(dǎo)通，發(fā)光二極管 VL2~VL7 均點(diǎn)亮。 電源電路由二極管 VD三端集成穩(wěn)壓器 IC1 和濾波電容器 C1~C3 組成。 油位顯示電路由發(fā)光二極管 VL2~VL 晶體管 V2~V7 等組成。 4 電路工作原理 主電路工作原理 該汽車油量監(jiān)測(cè)報(bào)警器電路由 油位 監(jiān)測(cè)電路、油位顯示電路、缺油警示電路和電源電路等組成，如圖 2 所示。因此，兼顧價(jià)格，改善和提高浮筒式油位傳感器構(gòu)件自身性能的嘗試非常多。惡劣的燃油環(huán)境是傳感器發(fā)展中的最大阻礙。 油位傳感器的發(fā)展方向 在油品情況復(fù)雜的中國(guó)市場(chǎng)，應(yīng)用最為廣泛的浮筒式油位傳感器也顯示出了其局限性，在售后失效中， 80%以上是由于觸電腐蝕而引 起的電阻輸出不正確或不穩(wěn)定。 (3). 粗大誤差：由于觀測(cè)者誤讀或傳感要素故障引起的歧異誤差。 誤差分類 (1). 系統(tǒng)誤 差：指測(cè)量器件或方法引起的有規(guī)律的誤差，體現(xiàn)為與真值之間的偏差。 6 顯示單元 將檢測(cè)單元測(cè)量獲得的相關(guān)參數(shù)，以適當(dāng)方式顯示給操作人員。 15V DC 或 420mA DC 模擬信號(hào)或數(shù)字信號(hào) 5 調(diào)節(jié)單元 將變送器輸來(lái)的檢測(cè)信號(hào)與給定值進(jìn)行比較，并對(duì)比較結(jié)果進(jìn)行調(diào)節(jié)運(yùn)算，以輸出作為控制信號(hào)。 3 檢測(cè)方法： 直接與間接、開(kāi)環(huán)與閉環(huán)、接觸式與非接觸式、 動(dòng)態(tài)和靜態(tài)。 檢測(cè)的分類 1 被測(cè)量值的物理屬性： 電量、非電量。 傳感器的原理 傳感器 ：能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。目前，電容量的測(cè)量方法很多，常用的有交流電橋法、充放電法、調(diào)頻法和諧振法等。 以上所述為電容式液位傳感器的基本工作原理，反映了電容式液位計(jì)將液位測(cè)量轉(zhuǎn)換為電容量測(cè)量的過(guò)程。 因此，當(dāng)容器內(nèi)的液位由零增加到 H時(shí)。D和 d分別為外電極的內(nèi)徑和內(nèi)電極的外徑。 當(dāng)測(cè)量液位 H 為零時(shí)，兩電極間的介質(zhì)是空氣，這時(shí)傳感器的初始電容量 C0為 （ 912） 式中， ε0 為空氣的介電常數(shù) 。傳感器部分的結(jié)構(gòu)原理如圖 97 所示。 二、測(cè)量非導(dǎo)電液體的電容式液位傳感器 測(cè)量非導(dǎo)電液體的電容式液位計(jì)主要利用被測(cè)液體液位變化時(shí)，可變電容傳感器 兩電極 之間充填介質(zhì)的介電常數(shù)發(fā)生變化，從而引起電容量變化這一特性進(jìn)行液位測(cè)量。 以上介紹的液位傳感器適用于電導(dǎo)率 ≥ 102S／ m 的液體，但被測(cè)液體的粘 度不能大，否則，當(dāng)液位下降時(shí)，被測(cè)液體會(huì)在電極的套管上產(chǎn)生粘附層，該枯附層將繼續(xù)起著外電極的作用，從而產(chǎn)生虛假電容信號(hào)，以致形成虛假液位，使儀表指示液位高于實(shí)際液位。因此，通過(guò)測(cè)量傳感器電容量就可方便地求出被測(cè)液位。 D，而且 ε＞ ε’0，因而上式中第二項(xiàng)的數(shù)值要比第一項(xiàng)小得多，可以忽賂。 當(dāng)液位高度為 H時(shí)，傳感器的電容量 CH為 （ 99） 式中， ε 為聚四氛乙烯的介電常數(shù)， ε≈2； D 為聚四氛乙烯套管外徑。因此，通過(guò)測(cè)量傳感器的電容量大小就可獲知被測(cè)液體液位的高低。從整體上看，不銹鋼棒 聚四氛乙烯套管 4 以及容器 2 內(nèi)的被測(cè)導(dǎo)電 液體 1 共同構(gòu)成一圓柱形電容器，其中不銹鋼棒是電容器的一個(gè)電極 (相當(dāng)于定片 )，被測(cè)導(dǎo)電液 體則是電容器的另一個(gè)電極 (相當(dāng)于動(dòng)片 )，套在不銹鋼棒上的聚四氟乙烯套管為兩電極間的絕緣介質(zhì)。下面分別以導(dǎo)電液體和非導(dǎo)電液體為被測(cè)對(duì)象，主要介紹 電容式液位傳感器的基本工作原理。 方案二： 基于電容法測(cè)量液位的儀表一般稱為電容式液位計(jì)，它主要由掖位傳感器 (液位 電容變送器 )和測(cè)量、顯示部分組成。明白油量計(jì)的工作原理之后。 油量計(jì) 油量計(jì) Ｆｕｅｌ Ｇａｕｇｅ。不少?gòu)S家將頂裝式浮筒的 扭力管改為彈簧，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)，但原理還是一樣的。根據(jù)液位高低，筒體浸入深度不同，向上浮力發(fā)生變化，以達(dá)到測(cè)量結(jié)果。當(dāng)液位發(fā)生變化時(shí)，浮筒所受浮力相應(yīng)改變，平衡狀態(tài)被打破，從而引起彈力變化，以達(dá)到新的平衡。 原理： 浸在液體中的浮筒受到向下的重力，向上的浮力 和扭力管彈力的復(fù)合作用。比較適合用于測(cè)量壓力容器內(nèi)液位。目前市場(chǎng)使用的油位傳感器種類繁多，原理各異，使用環(huán)境也是千差萬(wàn)別，故十分必要對(duì)各傳感器的特點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié)，為新型傳感器的研究提供參考。 4實(shí)時(shí)性 能夠?qū)崟r(shí)顯示系統(tǒng)狀態(tài)，沒(méi)有延時(shí) 5全中文界面 采用全中文圖形界面，直觀的屏幕提示，界面友好美觀，操作 簡(jiǎn)單 方便 。報(bào)警時(shí)能在視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上進(jìn)行提醒，以更加直觀有效的進(jìn)行警示。主要 包括 放大電路，電壓比較電路， 555 單穩(wěn)態(tài)電路以及兩路聲光報(bào)警電路幾部分。 我們?cè)跒?汽車油量檢測(cè)報(bào)警器 設(shè)計(jì)時(shí)，充分考慮以上原則，為 用戶 設(shè)計(jì)最為適用的報(bào)警系統(tǒng)設(shè)備 。 （ 3）當(dāng)受損時(shí)易于發(fā)現(xiàn)，且容易處理的場(chǎng)所。 3 油量檢測(cè)報(bào)警器設(shè)備的組成 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 油量檢測(cè)設(shè)備 的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)從實(shí)際需要出發(fā)，盡可能的使系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循的基本原則如下： （ 1）系統(tǒng)可靠必須高，即使工作電源發(fā)生故障，系統(tǒng)也必須處于隨時(shí)能夠工作的狀態(tài)。 本例介紹的汽車油量監(jiān)測(cè)報(bào)警器裝置，能形象、直觀地顯示出汽車油箱內(nèi)燃油的多少，還可以在油位降低至一定值 時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警，以提醒駕駛員及時(shí)加油。當(dāng)油箱儲(chǔ)滿燃 油時(shí)，浮標(biāo)動(dòng)臂升起，將電位器的阻值調(diào)至最小 (也有部分車型是將電位器的阻值調(diào)至最大），使油量計(jì) (實(shí)際上是一只毫安表 )的指針作滿標(biāo)度的偏轉(zhuǎn) 。 本設(shè)計(jì)實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，使用壽命長(zhǎng)，顯示的油量數(shù)據(jù)精確；具有低油量報(bào)警，提醒駕駛員適時(shí)加油的功能。該報(bào)警器能夠采集汽車油量信號(hào)，當(dāng)油量不足時(shí)報(bào)警，并將報(bào)警信號(hào)分成聲光兩路發(fā)送出去。為實(shí)現(xiàn)油量的監(jiān)測(cè)，本設(shè)計(jì)將油箱內(nèi)油量變化轉(zhuǎn)換為電阻阻值的變化，首先通過(guò)電橋電路來(lái)轉(zhuǎn)換電壓信號(hào)實(shí)現(xiàn)油量采集，再通過(guò)比較器設(shè)置的比較電壓進(jìn)行比較，判別是否低油量，再確定報(bào)不報(bào)警。 監(jiān)測(cè)報(bào)警器由油量采集 、放大電路、閾值控制、電壓比較、單穩(wěn)態(tài)電路、驅(qū)動(dòng)電路組成。 2 什么是油量檢測(cè)報(bào)警器 汽車油量檢測(cè)報(bào)警器 設(shè)計(jì) 本課題設(shè)計(jì)了一款簡(jiǎn)易功能的監(jiān)控電路，該電路能對(duì)汽車油量進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)汽車油箱內(nèi)油量過(guò)低時(shí)發(fā)出警報(bào)進(jìn)行提醒，以防止在行駛時(shí)油量耗盡，而帶來(lái)的不便。報(bào)警時(shí)能在視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)上進(jìn)行提醒，以更加直觀有效的進(jìn)行警示。 關(guān)鍵詞：油量采集 ， 單穩(wěn)態(tài)電路 ， 電壓比較 ， 聲光報(bào)警 目 錄 1 引言 1 2 什么是 油量檢測(cè)報(bào)警器 2 汽車油量檢測(cè)報(bào)警器 設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思想 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo) 3 油量檢測(cè) 報(bào)警器 設(shè)備 的組成 系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 系統(tǒng)組成 系統(tǒng)功能 系統(tǒng)特點(diǎn) 幾種長(zhǎng)見(jiàn)的油位測(cè)量技術(shù) 傳感器的原理 油位傳感器的發(fā)展方向 4 電路工作原理 主電路工作原理 主電路元器 件選擇