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采用電池供電的高精度液位傳感器初步研製方案

發布時間:2019-3-27      發布人:向日葵破解版ioses傳感      點擊:

研製背景

在水文監測領域,需要連續測量河流,湖泊的的水位變化情況,由於現場供電困難,需要研製一種可連續工作一年以上的高精度記錄式液位傳感器,以實現無人值守,配合現場大氣記錄監測儀,實現高精度,可靠測量。

技術指標

量程範圍:0~200米;過載:200%量程;環境溫度:-45~60℃;測量精度:0.05%;穩定性:0.1%FS/年;記錄周期:1~24x60x60秒;記錄量:不小於15000條記錄;供電電源:3.6V鋰電池;輸出信號:RS485;材質:不鏽鋼316L;外形尺寸:不大於48*200mm;重量:不大於300克;防護等級:IP68;振動:20g,20~5000Hz;衝擊:20g,11ms。

技術難點

1)  電池供電的低功耗;2)  長期運行的可靠性;3)  全溫區範圍內的測量高精度;4)  記錄數據的低功耗存儲;5)  小體積;6)  大量數據的高速可靠傳輸;7)  低溫環境下,電池的可靠性。

總體方案

硬件設計(液位變送器與液位傳感器);

傳感器采用擴散矽類型的壓力傳感器,采用可控製的恒流供電電路,降低功耗。從測量的精度方麵考慮,也可以采用電容傳感器,但是功耗有所增加。

電路總體設計采用MSP430+鐵電存儲器的低功耗設計;

數據傳輸時采用外部電源,提供外部電源接口,可以考慮不RS485電路與專用通信電路一體設計,減少液位傳感器的器件數量,降低功耗。

為了保證測量精度,需要集成有溫度傳感器的MCU,以便在軟件上做溫度補償;

為了保證數據存儲的可靠性,需要對電池電壓實時監控。

硬件設計(專用通信電纜)

軟件設計(MCU軟件);軟件的低功耗設計;軟件的可靠性設計;傳感器的溫度補償算法;液位數據的存儲算法;軟件設計(上位機軟件)

詳細設計(略)

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