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MSP430在大量程浮子式液位計中的應(yīng)用

時間:2009/1/19閱讀:925
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  摘要:在對傳統(tǒng)浮子式液位計優(yōu)缺點進行分析的基礎(chǔ)上,介紹了采用TI公司MSP430F133單片機改進傳統(tǒng)浮子式液位計液位測量的方法,給出了具體電路的設(shè)計方法和軟件設(shè)計注意事項。

  水文測量中zui常用的測量終端莫過于液位計,按測量方式大致可分為機械浮子式、光電浮子式、超聲波式、激光式、振弦式等多種形式,它們各有優(yōu)缺點。機械浮子式和光電浮子式都是來用機械齒輪減速產(chǎn)生進位和退位的辦法來形成編碼,為了產(chǎn)生可靠編碼,一般都用格雷碼輸出,這種液位計的優(yōu)點是價格相對較低,缺點是機械加工復(fù)雜、運行阻力大、使用壽命短;超聲波液位計和激光液位計測量精度較高且沒有機械部件,故可靠性較高,但使用中發(fā)現(xiàn)它對反射目標(biāo)有一定的要求,受環(huán)境因素影響較大,zui關(guān)鍵的一點是因為復(fù)雜的信號處理電路導(dǎo)致其成本居高不下,目前還難以推廣;振弦式液位計主要用于小量程液位的測量。為了用較低的成本完成大量程液位的長期可靠測量,筆者利用MSP430單片機的低功耗特性結(jié)合光電液位的位置測量功能設(shè)計了一種新型液位計—磁光液位計,現(xiàn)簡要介紹如下。

1 機械工作原理

  本液位計同普通光電液位計一樣有一個光電碼盤(如圖1所示),碼盤白色部分反射光線,而黑色部分吸收光線,圖2所示的光耦和圖1所示的碼盤間距約2mm,并采用圓心安裝。光耦隨電路板固定在液位計外殼上,液位變化時浮子牽引水位輪轉(zhuǎn)動,安裝在同一軸上的碼盤也隨水位輪作圓周運動,當(dāng)碼盤旋轉(zhuǎn)時,碼盤就會吸收或反射來自光耦的光線,從而使8位光耦根據(jù)碼盤和光耦的相對位置輸出8位格雷碼編碼,傳統(tǒng)的光電液位計用一個減速齒輪帶動另一個碼盤轉(zhuǎn)動從而獲得高位編碼,而本液位計摒棄了所有的齒輪減速機構(gòu),用安裝角度為120

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