新型數(shù)字電容式液位傳感器
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當電容探頭安裝到油箱中以后，燃油的相對介電常數(shù)εr和液位高度h可以分別用下列表達式來表示
因為不能保證每次加油時燃油的各項指標完全相同，所以燃油的相對介電常數(shù)εr，隨它的溫度、雜質(zhì)含量變化。
根據(jù)式(4)和式(5)，進一步推導出燃油高度h
從式(6)可以看出，實時的燃油高度值h可以通過測量電容c1和c2的值得到。
為了保證車輛正常行駛，油箱中的燃油不能完全耗盡，燃油的高度要大于極板C的高度L2，否則會發(fā)出報警信號表示燃油量達到最低值，提醒駕駛員加油，當液位高度>L時，傳感器會發(fā)出一個溢出信號，表示此時油箱已加滿。
電容探頭本身帶有自動補償?shù)墓δ?，可以使測量結果不受燃油溫度和雜質(zhì)含量的影響。安裝后的探頭不帶可動部件，增加了傳感器的使用壽命。以電容作為敏感元件，得到的剩余燃油量結果實時準確。
2 傳感器電路設計
2．1 信號采集和處理電路
如圖3所示，信號采集和處理電路的主要組成部分是一片AD7746和一片MC68HC908GZl6。電容數(shù)字轉換芯片AD7746是一款專業(yè)的電容測量器件，適用于微小電容量的測量，可以代替大量分立元件組成的測量電路，把變化的電容值轉換成從0x000000到0xFFFFFF數(shù)字數(shù)據(jù)。它有兩個輸入通道和一個I2C兼容串行接口，因此可以通過通道1和通道2分別測量電容c1和c2的值，再把測量結果通過I2C協(xié)議傳送給下一個電路單元。除了電容測量功能外，芯片本身帶有一個溫度傳感器，可以通過軟件配置后測量溫度信息。與傳統(tǒng)的使用大量分立元件電容測量電路相
比，使用AD7746不但提高了測量精度，而且大大降低了設計與制造的成本。本文引用地址：http://2s4d.com/article/161947.htm
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