新型數(shù)字電容式液位傳感器
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時(shí)間：2011-06-17
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當(dāng)電容探頭安裝到油箱中以后，燃油的相對(duì)介電常數(shù)εr和液位高度h可以分別用下列表達(dá)式來(lái)表示
因?yàn)椴荒鼙ＷC每次加油時(shí)燃油的各項(xiàng)指標(biāo)完全相同，所以燃油的相對(duì)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(jìn)一步推導(dǎo)出燃油高度h
從式(6)可以看出，實(shí)時(shí)的燃油高度值h可以通過(guò)測(cè)量電容c1和c2的值得到。
為了保證車(chē)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(huì)發(fā)出報(bào)警信號(hào)表示燃油量達(dá)到最低值，提醒駕駛員加油，當(dāng)液位高度>L時(shí)，傳感器會(huì)發(fā)出一個(gè)溢出信號(hào)，表示此時(shí)油箱已加滿(mǎn)。
電容探頭本身帶有自動(dòng)補(bǔ)償?shù)墓δ埽梢允箿y(cè)量結(jié)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(dòng)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(jié)果實(shí)時(shí)準(zhǔn)確。
2 傳感器電路設(shè)計(jì)
2．1 信號(hào)采集和處理電路
如圖3所示，信號(hào)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(zhuǎn)換芯片AD7746是一款專(zhuān)業(yè)的電容測(cè)量器件，適用于微小電容量的測(cè)量，可以代替大量分立元件組成的測(cè)量電路，把變化的電容值轉(zhuǎn)換成從0x000000到0xFFFFFF數(shù)字數(shù)據(jù)。它有兩個(gè)輸入通道和一個(gè)I2C兼容串行接口，因此可以通過(guò)通道1和通道2分別測(cè)量電容c1和c2的值，再把測(cè)量結(jié)果通過(guò)I2C協(xié)議傳送給下一個(gè)電路單元。除了電容測(cè)量功能外，芯片本身帶有一個(gè)溫度傳感器，可以通過(guò)軟件配置后測(cè)量溫度信息。與傳統(tǒng)的使用大量分立元件電容測(cè)量電路相
比，使用AD7746不但提高了測(cè)量精度，而且大大降低了設(shè)計(jì)與制造的成本。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/161947.htm
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