電容式加注液位傳感器測試裝置的製作方法

2023-05-03 06:05:46 1

本實用新型涉及測試系統，具體地，涉及一種電容式加注液位傳感器測試裝置。

背景技術：

液位傳感器(靜壓液位計/液位變送器/液位傳感器/水位傳感器)是一種測量液位的壓力傳感器。靜壓投入式液位變送器(液位計)是基於所測液體靜壓與該液體的高度成比例的原理，採用國外先進的隔離型擴散矽敏感元件或陶瓷電容壓力敏感傳感器，將靜壓轉換為電信號，再經過溫度補償和線性修正，轉化成標準電信號(一般為4～20mA/1～5VDC)。液位傳感器靜壓投入式液位變送器(液位計)適用於石油化工、冶金、電力、製藥、供排水、環保等系統和行業的各種介質的液位測量。精巧的結構，簡單的調校和靈活的安裝方式為用戶輕鬆地使用提供了方便。

加注液位傳感器測試裝置主要用於配合加注液位傳感器，實現加注液位的測量，是實現液位加注測量的重要設備之一。

技術實現要素：

針對現有技術中的缺陷，本實用新型的目的是提供一種電容式加注液位傳感器測試裝置。

根據本實用新型提供的電容式加注液位傳感器測試裝置，包括傳感器連續式信號處理模塊、自檢連續式信號處理模塊、傳感器點式信號處理模塊、DSP信號處理模塊、通信模塊、顯示模塊以及供電模塊；

其中，所述傳感器連續式信號處理模塊、所述自檢連續式信號處理模塊、所述傳感器點式信號處理模塊、所述通信模塊、所述顯示模塊以及所述供電模塊均連接所述DSP信號處理模塊。

優選地，所述傳感器連續式信號處理模塊包括順次相連的第一接口電路、第一信號跟隨電路、信號隔離電路、第二信號跟隨電路、信號濾波電路、分壓調理電路、第一信號鉗位電路；

所述第一信號鉗位電路連接所述DSP信號處理模塊。

優選地，所述自檢連續式信號處理模塊包括第二接口電路、第三信號跟隨電路和第二信號鉗位電路；

所述第二信號鉗位電路連接所述DSP信號處理模塊。

優選地，所述傳感器點式信號處理模塊包括第三接口電路和分壓調理電路；

所述分壓調理電路連接所述DSP信號處理模塊。

優選地，所述DSP信號處理模塊採用TI公司的型號為TMS320F2812的DSP晶片。

優選地，所述通信模塊包括信號調理電路、信號驅動電路和RS422收發電路；

所述信號調理電路的一端連接所述DSP信號處理模塊，另一端依次連接信號驅動電路、RS422收發電路。

優選地，所述顯示模塊包括指示燈和蜂鳴的驅動電路、數顯表驅動電路；

所述指示燈和蜂鳴的驅動電路、所述數顯表驅動電路連接所述DSP信號處理模塊。

優選地，所述供電模塊包括外部供電電源、電源轉換電路以及電平轉換電路；

所述外部供電電源依次通過電源轉換電路、電平轉換電路連接所述DSP信號處理模塊。

與現有技術相比，本實用新型具有如下的有益效果：

1、本實用新型結構簡單，布局合理，易於推廣；

2、本實用新型中各電路均通過現有技術再的晶片、電器件連接構成，實現成本較低。

附圖說明

通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本實用新型的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯：

圖1為本實用新型的結構示意圖；

圖2、圖3示出了本實用新型中傳感器連續式信號處理模塊的電路示意圖；

圖4為本實用新型中自檢連續式信號處理模塊的電路示意圖；

圖5為本實用新型中DSP信號處理模塊的電路示意圖；

圖6為本實用新型中通信模塊的電路示意圖；

圖7為本實用新型中蜂鳴和指示燈驅動電路的示意圖；

圖8為本實用新型中數顯表驅動電路的示意圖；

圖9為本實用新型中電平轉換電路的示意圖；

圖10為本實用新型中電源轉換電路的示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本實用新型進行詳細說明。以下實施例將有助於本領域的技術人員進一步理解本實用新型，但不以任何形式限制本實用新型。應當指出的是，對本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進。這些都屬於本實用新型的保護範圍。

在本實施例中，本實用新型提供的電容式加注液位傳感器測試裝置，包括傳感器連續式信號處理模塊、自檢連續式信號處理模塊、傳感器點式信號處理模塊、DSP信號處理模塊、通信模塊、顯示模塊以及供電模塊；

其中，傳感器連續式信號處理模塊、自檢連續式信號處理模塊、傳感器點式信號處理模塊、通信模塊、顯示模塊以及供電模塊均連接所述DSP信號處理模塊。

所述傳感器連續式信號處理模塊，用於將輸入信號經過信號跟隨、信號隔離、信號濾波、信號轉換、信號鉗位後輸出至DSP信號處理模塊的AD採樣口。所述自檢連續式信號處理模塊，用於將輸入信號經過信號跟隨和信號鉗位輸出DSP信號處理模塊的AD採樣口。所述的傳感器點式信號處理模塊，用於將輸入信號經過電壓變換後輸出DSP信號處理模塊的AD採樣口。

所述的DSP信號處理模塊：輸入信號通過DSP晶片進行採樣，DSP晶片對連續式信號和點式信號進行處理並轉換成液位高度通過GPIO口驅動數顯表顯示液位高度，通過SCI模塊將處理後的數據傳輸出去。DSP晶片的GPIO口輸出的高低電平通過顯示模塊的驅動來控制前面板的指示燈、蜂鳴和數顯表。

所述傳感器連續式信號處理模塊包括順次相連的第一接口電路、第一信號跟隨電路、信號隔離電路、第二信號跟隨電路、信號濾波電路、分壓調理電路、第一信號鉗位電路；

所述第一信號鉗位電路連接所述DSP信號處理模塊。

如圖2所示，通過運放晶片LMC6482實現信號跟隨，在通過晶片ISO122JU實現連續式信號的信號隔離。如圖3所示，通過雙路運放晶片LMC6482實現信號跟隨和調理，通過鉗位二極體BAT54S將DSP的輸入電壓信號鉗位在0～3.3V，以保護DSP晶片中的AD採樣口。

所述自檢連續式信號處理模塊包括第二接口電路、第三信號跟隨電路和第二信號鉗位電路；所述第二信號鉗位電路連接所述DSP信號處理模塊。如圖4所示，主要是通過運放晶片LMC6482和鉗位二極體BAT54S來模擬傳感器連續式信號，以實現設備對傳感器連續式信號的自檢功能。

所述傳感器點式信號處理模塊包括第三接口電路和分壓調理電路；所述分壓調理電路連接所述DSP信號處理模塊。

所述DSP信號處理模塊採用TI公司的型號為TMS320F2812的DSP晶片。如圖5所示，DSP晶片通過AD採樣口採集4路連續式液位傳感器和8路點式液位傳感器輸出的信號，後將採集的信號濾波並將連續式信號轉換為對應的液位高度和點式信號轉換為儲箱內對應的加注點位，然後通過SCI模塊將處理後的數據要求發送出去。並通過GPIO口控制前面板的數顯表顯示液位高度，控制前面板的指示燈和蜂鳴來反應加注點位。

所述通信模塊包括信號調理電路、信號驅動電路和RS422收發電路；所述信號調理電路的一端連接所述DSP信號處理模塊，另一端依次連接信號驅動電路、RS422收發電路。如圖6所示，6N137晶片來對信號進行調理放大，通過MAX485ESA來實現通信的驅動。

所述顯示模塊包括指示燈和蜂鳴的驅動電路、數顯表驅動電路；所述指示燈和蜂鳴的驅動電路、所述數顯表驅動電路連接所述DSP信號處理模塊。如圖7所示，蜂鳴和指示燈驅動電路中通過晶片SN74ALVC164245來實現信號的放大，再通過驅動晶片ULN2803A來實現信號前面板的指示燈和蜂鳴的驅動。如圖8所示，數顯表的驅動電路主要通過SN74ALVC164245來實現DSP的GPIO口驅動數顯表的功能。

所述供電模塊包括外部供電電源、電源轉換電路以及電平轉換電路；

所述外部供電電源依次通過電源轉換電路、電平轉換電路連接所述DSP信號處理模塊。供電模塊，用於通過外部供電電源供電給DSP晶片供電，通過型號為TPS767D301電平轉換晶片將5V轉換成3.3V和1.8V進行供電。如圖9所示，電平轉換電路主要通過電壓晶片TPS767D301來實現5V的電平到3.3V和1.8V的轉換，實現電路板中的DSP供電。如圖10所示，電源轉換電路主要通過B05058-2W來實現電路板中5V供電信號的隔離，隔離後的電源用來給數位訊號和模擬信號分別供電。

以上對本實用新型的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本實用新型並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本實用新型的實質內容。