一种基于半导体压力传感器的液位测量方法

自动化仪表990303

自动化仪表

PROCESS AUTOMATION

INSTRUMENTATION

1999年 第20卷 第3期 Vol.20 No.3 1999

一种基于半导体压力传感器的液位测量方法

汤同奎　邵惠鹤

摘　要　先从理论上分析了半导体压力传感器的液位测量方法，导出差压与液位高度之间的数学表达式并给出了仿真曲线。介绍了测量系统中压力传感器的选型、信号调理电路的设计以及应用中的注意事项。

关键词：液位测量　压力传感器　半导体传感器

A Level Measurement Method Based on Semiconductor Pressure Transducer

Abstract　The method of level measurement by using semiconductor pressure transducer is analyzed theoretically and the mathematics expression of the differential pressure vs.the height of liquid level is derived.Also the simulation curves are given.The model selection of the pressure transducer in the measuring system， the design of the signal conditioning circuit and the cautions to be noted in applications are presented.

Key　words：Level measurement　Pressure transducer　Semiconductor transducer

1　概述

液位是指密封容器或开口容器中液面的位置，通过液位的测量可以知道容器里物料的数量，以便调节容器中流入流出物料的平衡，保证生产过程中各环节所需的物料或进行经济核算；另外，通过液位的测量，可以了解生产是否正常进行，以便及时监视或控制容器液位，保证安全生产以及产品的质量和数量。

液位测量由于受到被测介质的物理性质、化学性质以及工作条件的影响，所以它一直是工程中比较薄弱的环节。本文提出一种用半导体压力传感器来测量液位，以期更好地为生产过程自动化服务。

常用的液位测量方法及仪表很多，如浮力式液位计、差压式液位计、电容式液位计、超声式液位计和激光式液位计等等。与这些方法相比，用半导体压力传感器测量液位的方法具有测量精度高、成本低、使用方便及信号便于远传等优点，而且它既适用于密封容器的液位测量，也适用于开口容器中的液位测量。从工作原理上来说，该方法与差压式液位计较为接近，所不同的是它采用的测量元件不同，而且传感器不与被测介质接触，这正好适合采用半导体传感器。

MPX系列压力传感器是Motorola公司近年推出的新型半导体压力传感器，它一改传统的温氏电桥结构，采用一个压阻元件植入单晶硅膜片，用来感受作用在膜片上的外部压力。传感器输出的模拟电压信号与外部压力成线性关系，同时与供电电压成比file:///E|/qk/zdhyb/zdhy99/zdhy9903/990303.htm（第 1／6 页）2010-3-23 14:25:26