采用電池供電的高精度液位傳感器初步研製方案

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）

總結 本文源自向日葵网站傳感，版權所有，轉載請保留出處。