专利名称：一种usb1.1接口数字式射频导纳物位仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量技术领域，具体涉及物位测量装置。
背景技术：
物位是指存储容器或工业生产设备里的液体、粉状或颗粒状固体、气体之间的分界面位置，也可以是互不相溶的两种液体间由于密度不等而形成的界面位置，由于各种物料的性质千差万别，生产中的工况差别很大，物位测量的方法也很多。具体而言，测量块状、 颗粒状和粉料等固体物料堆积高度或表面的仪表称为料位计；测量罐、塔和槽等容器内液体高度，或液面位置的仪表称为液位计，又称液面计；测量容器中两种互不溶解液体或固体与液体相界面位置的仪表称为界面计。在社会生产中，物位测量仪中物位的测量是施工过程中的一个重要环节。物位测量仪表是测量液态和粉粒状的材料的界面和装载高度的工业自动化仪表。
发明内容本实用新型主要采用射频导纳技术与接口技术解决物位测量与测量的数据传输问题。本实用新型的目的在于提供一种USB1. 1接口数字式射频导纳物位测量仪。仪表由信号调整板、信号测量板、电源板和外壳组成，采用二线制24V标准电源供电，4-20mA恒流源输出与测量数据的USB接口输出，响应时间可调。本实用新型的技术解决方案是采用一种新的传感器结构-五层同心结构。中心探杆与屏蔽层之间没有电势差，即使传感器上挂料阻抗较小，也不会有电流流过，电子仪器测量的仅仅是从传感器中心到对面罐壁(地)的电流，因为屏蔽层能阻碍电流沿传感器返回流向容器壁，因而对地电流只能经传感器末端通过被测物料到对面容器壁。虽然屏蔽层与容器壁之间存在电势差，两者之间有电流流过，但该电流不被测量，不影响测量结果。这样就将测量端保护起来，不受挂料的影响。只有容器中的物料确实上升接触到中心探杆时， 通过被测物料，中心探杆与地之间才能形成被测电流，仪器检测到该电流，产生有效输出信号。本实用新型采用了射频导纳技术，引入了除电容以外的测量参量，尤其是电阻参量，使得仪表测量信号信噪比上升，大幅度地提高了仪表的分辨力、准确性和可靠性；测量参量的多样性与输出接口的多样性也有力地拓展了仪表的应用领域。本实用新型的一种USB1. 1接口数字式射频导纳物位测量仪，其中，电路包括Ul部分、U2部分、U3部分、U4部分、U5部分和TOl部分、T02部分、IXD显示接口部分，Ul部分、 U2部分、U3部分、U4部分和U5部分相互连接构成射频导纳物位测量仪的信号处理与数据输出接口电路，T02部分与U4部分相互连接构成射频导纳物位测量仪的测量部分输出，TOl 部分对射频导纳物位测量仪的测量信号进行隔离、放大与驱动，实现信号测量输入部分；Ul 部分以LPC2132为主，完成输入信号的采集处理、LCD显示信号输出和测量控制信号的输出；U2部分以FM2504为主，为4Kb的铁电存储器串行内存，完成测量数据的存储；U3部分为PDUSBD12，完成存储器数据的USB1. 1接口输出；U4部分以SD5001为主，是四N沟道横向 DMOS模拟开关，完成信号的开关切换⑴5部分以DH4-40为主，完成4_40mA电流输出；其中， 具体电路连接如下LPC2132 部分(Ul)LPC2132的第1引脚至第3引脚悬空；LPC2132的第4引脚连接到IXD的第6引脚； LPC2132的第5引脚连接到PDUSBD12的第10引脚；LPC2132的第6引脚接地；LPC2132的第 7引脚连接到C501和L2的一端，C501的另一端接地，L02的另一端接电源；LPC2132的第8 引脚连接到LCD的第5引脚；LPC2132的第9引脚连接到DH4-20的第1引脚；LPC2132的第 10引脚悬空；LPC2132的第11引脚连接到SD5001的第9引脚和第16引脚；LPC2132的第12 引脚连接到LCD的第4引脚；LPC2132的第13引脚连接到PDUSBD12的第11引脚；LPC2132 的第14引脚和第15引脚悬空；LPC2132的第16引脚连接到LCD的第3引脚；LPC2132的第 17引脚连接到PDUSBD12的第16引脚；LPC2132的第18引脚接地；LPC2132的第19引脚连接到IXD的第18引脚；LPC2132的第20引脚悬空；LPC2132的第21引脚连接到IXD的第 17引脚；LPC2132的第22引脚悬空；LPC2132的第22引脚接电源；LPC2132的第24引脚连接到ROl的一端，ROl的另一端接地；LPC2132的第25引脚接地；LPC2132的第26引脚连接到PDUSBD12的第14引脚；LPC2132的第27引脚连接到FM25L04的第6引脚；LPC2132的第 28引脚连接到PDUSBD12的第15引脚；LPC2132的第29引脚连接到FM25L04的第2引脚； LPC2132的第30引脚连接到FM25L04的第5引脚；LPC2132的第31引脚连接到FM25L04的第1引脚；LPC2132的第32引脚连接到FM25L04的第3引脚；LPC2132的第33引脚连接到 PDUSBD12的第1引脚；LPC2132的第34引脚连接到PDUSBD12的第2引脚；LPC2132的第35 引脚连接到PDUSBD12的第3引脚；LPC2132的第36引脚连接到LCD的第10引脚；LPC2132 的第37引脚连接到PDUSBD12的第4引脚；LPC2132的第38引脚连接到PDUSBD12的第6 引脚；LPC2132的第39引脚连接到PDUSBD12的第7引脚；LPC2132的第40引脚连接到LCD 的第9引脚；LPC2132的第41引脚连接到PDUSBD12的第8引脚;；LPC2132的第42引脚接地；LPC2132的第43引脚接电源；LPC2132的第44引脚连接到LCD的第8引脚；LPC2132的第45引脚连接到PDUSBD12的第9引脚；LPC2132的第46引脚连接到SD5001的第11引脚; LPC2132的第47引脚连接到SD5001的第14引脚；LPC2132的第48引脚连接到LCD的第7 引脚；LPC2132的第49引脚悬空；LPC2132的第50引脚接地；LPC2132的第51引脚接电源； LPC2132的第52引脚悬空；LPC2132的第53引脚连接到LCD的第13引脚；LPC2132的第54 引脚连接到IXD的第12引脚；LPC2132的第55引脚连接到IXD的第11引脚；LPC2132的第 56引脚悬空；LPC2132的第57引脚连接到PDUSBD12的第20引脚；LPC2132的第58引脚悬空；LPC2132的第59引脚接地；LPC2132的第60引脚和第61引脚悬空；LPC2132的第62引脚连接到Y2的第3引脚；Y2的第1引脚悬空；Y2的第2引脚接地；Y2的第4引脚接电源； LPC2132的第63引脚接电源；LPC2132的第64引脚悬空；FM25L04 部分(U2)FM25L04的第1引脚连接到LPC2132的第31引脚；FM25L04的第2引 脚连接到 LPC2132的第29引脚；FM25L04的第3引脚连接到LPC2132的第32引脚；FM25L04的第4 引脚接地；FM25L04的第5引脚连接到LPC2132的第30引脚；FM25L04的第6引脚连接到LPC2132的第27引脚；FM25L04的第7引脚和第8引脚接电源；PDUSBD12 部分(U3)PDUSBD12的第1引脚连接到LPC2132的第33引脚；PDUSBD12的第2引脚连接到 LPC2132的第34引脚；PDUSBD12的第3引脚连接到LPC2132的第35引脚；PDUSBD12的第 4引脚连接到LPC2132的第37引脚；PDUSBD12的第5引脚接地；PDUSBD12的第6引脚连接到LPC2132的第38引脚；PDUSBD12的第7引脚连接到LPC2132的第39引脚；PDUSBD12的第8引脚连接到LPC2132的第41引脚；PDUSBD12的第9引脚连接到LPC2132的第45引脚； PDUSBD12的第10引脚连接到LPC2132的第5引脚；PDUSBD12的第11引脚连接到LPC2132 的第13引脚；PDUSBD12的第12引脚连接到R320的一端，R320的另一端接电源；PDUSBD12 的第14引脚连接到LPC2132的第26引脚和R310的一端，R310的另一端接电源；PDUSBD12 的第15引脚连接到LPC2132的第28引脚；PDUSBD12的第16引脚连接到LPC2132的第17引脚；PDUSBD12的第18引脚连接到R319的一端，R319的另一端接电源；PDUSBD12的第19引脚连接到R317和R318的一端，R317的另一端接电源，R318的另一端接地；PDUSBD12的第 20引脚连接到LPC2132的第57引脚；PDUSBD12的第21引脚接LED2的负极，LED2的正极接 R316的一端，R316的另一端接电源；PDUSBD12的第22引脚接TO和C33的一端，C33的另一端接地，Y3的另一端接C32的一端和PDUSBD12的第23引脚，C32的另一端接地；PDUSBD12 的第M引脚接电源；PDUSBD12的第25引脚接R312的一端，R312的另一端接R315的一端和J2的第2引脚，R315的另一端接地；PDUSBD12的第26引脚接R313的一端，R313的另一端接R314的一端和J2的第3引脚，R314的另一端接地；PDUSBD12的第27引脚接⑶3的正极和C31的一端，⑶3的负极和C31的另一端地；PDUSBD12的第28引脚接R311的一端， R311的另一端接地；SD5001 部分(U4)SD5001的第1引脚、第4引脚、第5引脚和第8引脚接地；SD5001的第2引脚、第 7引脚、第10引脚和第15引脚悬空；SD5001的第3引脚和第6引脚相连后接到C22和C23 的一端，C22和C23的另一端接地；SD5001的第9引脚和第16引脚相连后接到LPC2132的第11引脚和R98的一端，R98的另一端接C18的一端，C18的另一端接地；SD5001的第11 引脚连接到LPC2132的第46引脚；SD5001的第12引脚连接到R55和C53的一端，R55的另一端连接到T02的第5引脚，C53的另一端接地；SD5001的第13引脚连接到R56和C54的一端，R56的另一端连接到T02的第7引脚，CM的另一端接地；SD5001的第14引脚连接到 LPC2132的第47引脚;DH4-20 部分(U5)DH4-20的第1引脚连接到LPC2132的第9引脚；DH4-20的第2引脚连接到PRl的一端，PRl的另一端和中间抽头接地；DH4-20的第3引脚连接到D6的负极，D6的正极接Jl 的第1引脚和电源Jl的第2引脚接地；LCD 接口部分LCD的第1引脚和第2引脚接电源；LCD的第3引脚连接到LPC2132的第16引脚； IXD的第4引脚连接到LPC2132的第12引脚；IXD的第5引脚连接到LPC2132的第8引脚； IXD的第6引脚连接到LPC2132的第4引脚；IXD的第7引脚连接到LPC2132的第48引脚； LCD的第8引脚连接到LPC2132的第44引脚；LCD的第9引脚连接到LPC2132的第40引脚；LCD的第10引脚连接到LPC2132的第36引脚；LCD的第11引脚连接到LPC2132的第 55引脚；LCD的第12引脚连接到LPC2132的第54引脚；LCD的第13引脚连接到LPC2132 的第5 3引脚；LCD的第14引脚至第16引脚悬空；LCD的第17引脚连接到LPC2132的第21 引脚和MAX485的第1引脚；LCD的第18引脚连接到LPC2132的第19引脚和MAX485的第4 引脚；LCD的第19引脚和第20引脚接地；TOl 部分TOl的第1引脚连接到Q2的C极、CR5、CR7的负极和C8的一端，C8的另一端连接到Q3的C极、CR4、CR6的负极和TOl的第3引脚；TOl的第2引脚接地；CR6和CR7的正极相连并接R13的一端，R13的另一端接-9V电源；CR5和CR4的正极相连并接CR8的负极， CR8的正极接Rll的一端，Rll的另一端接Q4的B极和R12、C9的一端，R12的另一端接9V 电源，C9的另一端连接到Q4的C极和RlO的一端，RlO的另一端接R7、R9和R8的一端；Q4 的E极接地；TOl的第3引脚连接到CR4、CR6的负极和C8的另一端、Q3的C极和C6的一端，C6的另一端接R9的另一端和Q2的B极；Q2的C极连接到TOl的第1引脚和CR5、CR7 的负极、C7的一端，C7的另一端接R7的另一端和Q3的B极、C5的一端，C5的另一端接电源；Q3和Q2的E极接到R6的一端，R6的另一端接9V电源；Q2的B极连接到C6、R9的另一端和C4的一端，C4的另一端接9V电源；TOl的第4引脚连接到J3的第1引脚；TOl的第5 引脚连接到J3的第2引脚；TOl的第6引脚连接到J3的第3引脚；TOl的第7引脚连接到 J3的第4引脚；T02 部分T02的第1引脚连接到J4的第2引脚；T02的第2引脚连接到J4的第3引脚；T02 的第3引脚连接到J4的第1引脚；T02的第4引脚连接到J4的第4引脚；T02的第5引脚连接到R55和R57的一端，R55的另一端连接到SD5001的第12引脚和C53的一端，C53的另一端接地，R57的另一端连接到T02的第7引脚和R56的一端，R56的另一端连接到SD5001 的第13引脚和C54的一端，C54的另一端接地；T02的第6引脚接地；其中，本实用新型的电路上连接输入接口和输出接口来完成信号采集与数据输出，输入接口为传感器接口，输出接口为测量电路接口、IXD显示接口、4-20mA标准电流接口和 USB1. 1 接口。本实用新型具有以下优点1、无漂移因为该料位仪是通过电路产生稳定的高频脉冲信号来测量被测物料的物位变化，所以不受介质的温度、压力变化影响；2、不怕粘附 探杆采用防粘附材料；3、易标定可简单利用任意2点仓高一次性自动完成标定，也可手工2点标定，方便灵活；4、无需维护由于传感器结构简单，无可动部件，一经投运就无需维护；5、使用可靠传感器护套采用的是特殊抗冲击耐磨材料，可在高温、高压、强粘附、强冲击、强磨损的环境下可靠工作，因此，该料位仪使用可靠而且寿命极长；6、应用广泛该仪表适用于各种工况下液体、浆料、界面混合物、颗粒、块状物等连续物位测量。传感器可选用棒式、同轴式、缆式、重型缆式等多种型式。7、本射频导纳料物位仪由于采用射频检测技术，解决了传统物位计温漂大、标定难、怕粘附的难题，且具有测量精度高、性能稳定、抗干扰能力强，适用于工农业领域实现物位的测量数据存储及USB接口快速输出。
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式

以下结合附图进一步说 明本实用新型的技术解决方案。如图1所示，USB1. 1接口数字式射频导纳物位测量仪电路包括Ul部分、U2部分、 U3部分、U4部分、U5部分和TOl部分、T02部分、IXD显示接口部分，具体电路连接如下LPC2132 部分(Ul)LPC2132的第1引脚至第3引脚悬空；LPC2132的第4引脚连接到IXD的第6引脚； LPC2132的第5引脚连接到PDUSBD12的第10引脚；LPC2132的第6引脚接地；LPC2132的第 7引脚连接到C501和L2的一端，C501的另一端接地，L02的另一端接电源；LPC2132的第8 引脚连接到LCD的第5引脚；LPC2132的第9引脚连接到DH4-20的第1引脚；LPC2132的第 10引脚悬空；LPC2132的第11引脚连接到SD5001的第9引脚和第16引脚；LPC2132的第12 引脚连接到LCD的第4引脚；LPC2132的第13引脚连接到PDUSBD12的第11引脚；LPC2132 的第14引脚和第15引脚悬空；LPC2132的第16引脚连接到LCD的第3引脚；LPC2132的第 17引脚连接到PDUSBD12的第16引脚；LPC2132的第18引脚接地；LPC2132的第19引脚连接到IXD的第18引脚；LPC2132的第20引脚悬空；LPC2132的第21引脚连接到IXD的第 17引脚；LPC2132的第22引脚悬空；LPC2132的第22引脚接电源；LPC2132的第24引脚连接到ROl的一端，ROl的另一端接地；LPC2132的第25引脚接地；LPC2132的第26引脚连接到PDUSBD12的第14引脚；LPC2132的第27引脚连接到FM25L04的第6引脚；LPC2132的第 28引脚连接到PDUSBD12的第15引脚；LPC2132的第29引脚连接到FM25L04的第2引脚； LPC2132的第30引脚连接到FM25L04的第5引脚；LPC2132的第31引脚连接到FM25L04的第1引脚；LPC2132的第32引脚连接到FM25L04的第3引脚；LPC2132的第33引脚连接到 PDUSBD12的第1引脚；LPC2132的第34引脚连接到PDUSBD12的第2引脚；LPC2132的第35 引脚连接到PDUSBD12的第3引脚；LPC2132的第36引脚连接到LCD的第10引脚；LPC2132 的第37引脚连接到PDUSBD12的第4引脚；LPC2132的第38引脚连接到PDUSBD12的第6引脚；LPC2132的第39引脚连接到PDUSBD12的第7引脚；LPC2132的第40引脚连接到LCD的第9引脚；LPC2132的第41引脚连接到PDUSBD12的第8引脚;；LPC2132的第42引脚接地；LPC2132的第43引脚接电源；LPC2132的第44引脚连接到LCD的第8引脚；LPC2132的第45引脚连接到PDUSBD12的第9引脚；LPC2132的第46引脚连接到SD5001的第11引脚; LPC2132的第47引脚连接到SD5001的第14引脚；LPC2132的第48引脚连接到LCD的第7 引脚；LPC2132的第49引脚悬空；LPC2132的第50引脚接地；LPC2132的第51引脚接电源； LPC2132的第52引脚悬空；LPC2132的第53引脚连接到LCD的第13引脚；LPC2132的第54 引脚连接到IXD的第12引脚；LPC2132的第55引脚连接到IXD的第11引脚；LPC2132的第 56引脚悬空；LPC2132的第57引脚连接到PDUSBD12的第20引脚；LPC2132的第58引脚悬空；LPC2132的第59引脚接地；LPC2132的第60引脚和第61引脚悬空；LPC2132的第62引脚连接到Y2的第3引脚；Y2的第1引脚悬空；Y2的第2引脚接地；Y2的第4引脚接电源； LPC2132的第63引脚接电源；LPC2132的第64引脚悬空；FM25L04 部分(U2)[0034]FM25L04的第1引脚连接到LPC2132的第31引脚；FM25L04的第2引脚连接到 LPC2132的第29引脚；FM25L04的第3引脚连接到LPC2132的第32引脚；FM25L04的第4 引脚接地；FM25L04的第5引脚连接到LPC2132的第30引脚；FM25L04的第6引脚连接到 LPC2132的第27引脚；FM25L04的第7引脚和第8引脚接电源；PDUSBD12 部分(U3)PDUSBD12的第1引脚连接到LPC2132的第33引脚；PDUSBD12的第2引脚连接到 LPC2132的第34引脚；PDUSBD12的第3引脚连接到LPC2132的第35引脚；PDUSBD12的 第 4引脚连接到LPC2132的第37引脚；PDUSBD12的第5引脚接地；PDUSBD12的第6引脚连接到LPC2132的第38引脚；PDUSBD12的第7引脚连接到LPC2132的第39引脚；PDUSBD12的第8引脚连接到LPC2132的第41引脚；PDUSBD12的第9引脚连接到LPC2132的第45引脚； PDUSBD12的第10引脚连接到LPC2132的第5引脚；PDUSBD12的第11引脚连接到LPC2132 的第13引脚；PDUSBD12的第12引脚连接到R320的一端，R320的另一端接电源；PDUSBD12 的第14引脚连接到LPC2132的第26引脚和R310的一端，R310的另一端接电源；PDUSBD12 的第15引脚连接到LPC2132的第28引脚；PDUSBD12的第16引脚连接到LPC2132的第17 引脚；PDUSBD12的第18引脚连接到R319的一端，R319的另一端接电源；PDUSBD12的第19 引脚连接到R317和R318的一端，R317的另一端接电源，R318的另一端接地；PDUSBD12的第 20引脚连接到LPC2132的第57引脚；PDUSBD12的第21引脚接LED2的负极，LED2的正极接 R316的一端，R316的另一端接电源；PDUSBD12的第22引脚接Y3和C33的一端，C33的另一端接地，Y3的另一端接C32的一端和PDUSBD12的第23引脚，C32的另一端接地；PDUSBD12 的第24引脚接电源；PDUSBD12的第25引脚接R312的一端，R312的另一端接R315的一端和J2的第2引脚，R315的另一端接地；PDUSBD12的第26引脚接R313的一端，R313的另一端接R314的一端和J2的第3引脚，R314的另一端接地；PDUSBD12的第27引脚接⑶3的正极和C31的一端，⑶3的负极和C31的另一端地；PDUSBD12的第28引脚接R311的一端， R311的另一端接地；SD5001 部分(U4)SD5001的第1引脚、第4引脚、第5引脚和第8引脚接地；SD5001的第2引脚、第 7引脚、第10引脚和第15引脚悬空；SD5001的第3引脚和第6引脚相连后接到C22和C23 的一端，C22和C23的另一端接地；SD5001的第9引脚和第16引脚相连后接到LPC2132的第11引脚和R98的一端，R98的另一端接C18的一端，C18的另一端接地；SD5001的第11 引脚连接到LPC2132的第46引脚；SD5001的第12引脚连接到R55和C53的一端，R55的另一端连接到T02的第5引脚，C53的另一端接地；SD5001的第13引脚连接到R56和C54的一端，R56的另一端连接到T02的第7引脚，C54的另一端接地；SD5001的第14引脚连接到 LPC2132的第47引脚;DH4-20 部分(U5)DH4-20的第1引脚连接到LPC2132的第9引脚；DH4-20的第2引脚连接到PRl的一端，PRl的另一端和中间抽头接地；DH4-20的第3引脚连接到D6的负极，D6的正极接Jl 的第1引脚和电源Jl的第2引脚接地；LCD 接口部分LCD的第1引脚和第2引脚接电源；LCD的第3引脚连接到LPC2132的第16引脚；IXD的第4引脚连接到LPC2132的第12引脚；IXD的第5引脚连接到LPC2132的第8引脚； IXD的第6引脚连接到LPC2132的第4引脚；IXD的第7引脚连接到LPC2132的第48引脚； LCD的第8引脚连接到LPC2132的第44引脚；LCD的第9引脚连接到LPC2132的第40引脚；LCD的第10引脚连接到LPC2132的第36引脚；LCD的第11引脚连接到LPC2132的第 55引脚；LCD的第12引脚连接到LPC2132的第54引脚；LCD的第13引脚连接到LPC2132 的第53引脚；LCD的第14引脚至第16引脚悬空；LCD的第17引脚连接到LPC2132的第21 引脚和MAX485的第1引脚；LCD的第18引脚连接到LPC2132的第19引脚和MAX485的第4 引脚；LCD的第19引脚和第20引脚接地；TOl 部分TOl的第1引脚连接到Q2的C极、CR5、CR7的负极和C8的一端，C8的另一端连接到Q3的C极、CR4、CR6的负极和TOl的第3引脚；TOl的第2引脚接地；CR6和CR7的正极相连并接R13的一端，R13的另一端接-9V电源；CR5和CR4的正极相连并接CR8的负极， CR8的正极接Rll的一端，Rll的另一端接Q4的B极和R12、C9的一端，R12的另一端接9V 电源，C9的另一端连接到Q4的C极和RlO的一端，RlO的另一端接R7、R9和R8的一端；Q4 的E极接地；TOl的第3引脚连接到CR4、CR6的负极和C8的另一端、Q3的C极和C6的一端，C6的另一端接R9的另一端和Q2的B极；Q2的C极连接到TOl的第1引脚和CR5、CR7 的负极、C7的一端，C7的另一端接R7的另一端和Q3的B极、C5的一端，C5的另一端接电源；Q3和Q2的E极接到R6的一端，R6的另一端接9V电源；Q2的B极连接到C6、R9的另一端和C4的一端，C4的另一端接9V电源；TOl的第4引脚连接到J3的第1引脚；TOl的第5 引脚连接到J3的第2引脚；TOl的第6引脚连接到J3的第3引脚；TOl的第7引脚连接到 J3的第4引脚；T02 部分T02的第1引脚连接到J4的第2引脚；T02的第2引脚连接到J4的第3引脚；T02 的第3引脚连接到J4的第1引脚；T02的第4引脚连接到J4的第4引脚；T02的第5引脚连接到R55和R57的一端，R55的另一端连接到SD5001的第12引脚和C53的一端，C53的另一端接地，R57的另一端连接到T02的第7引脚和R56的一端，R56的另一端连接到SD5001 的第13引脚和C54的一端，C54的另一端接地；T02的第6引脚接地。产品开发与运行环境说明开发系统环境本软件使用ARM平台开发，使用的MCU芯片型号为LPC2132。 产品运行环境数字式射频导纳物位测量。
权利要求1.一种USB1. 1接口数字式射频导纳物位仪，其特征在于仪表由信号调整板、信号测量板、电源板和外壳组成，采用二线制24V标准电源供电，4-20mA恒流源与USB1. 1接口输出，响应时间可调。
2.根据权利要求1所述的一种USB1.1接口数字式射频导纳物位仪，其特征是电路包括Ul部分、U2部分、U3部分、U4部分、U5部分和TOl部分、T02部分、IXD显示接口部分， Ul部分、U2部分、U3部分、U4部分和U5部分相互连接构成射频导纳物位测量仪的信号处理与数据输出接口电路，T02部分与U4部分相互连接构成射频导纳物位测量仪的测量部分输出，TOl部分对射频导纳物位测量仪的测量信号进行隔离、放大与驱动，实现信号测量输入部分；Ul部分以LPC2132为主，完成输入信号的采集处理、IXD显示信号输出和测量控制信号的输出；U2部分以FM2504为主，为4Kb的铁电存储器串行内存，完成测量数据的存储；U3 部分为PDUSBD12，完成存测量数据或储器得数据USB1. 1接口输出；U4部分以SD5001为主， 是四N沟道横向DMOS模拟开关，完成信号的开关切换⑴5部分以DH4-40为主，完成4_40mA 电流输出；其中，具体电路连接如下LPC2132 部分(Ul)LPC2132的第1引脚至第3引脚悬空；LPC2132的第4引脚连接到IXD的第6引脚； LPC2132的第5引脚连接到PDUSBD12的第10引脚；LPC2132的第6引脚接地；LPC2132的第 7引脚连接到C501和L2的一端，C501的另一端接地，L02的另一端接电源；LPC2132的第8 引脚连接到LCD的第5引脚；LPC2132的第9引脚连接到DH4-20的第1引脚；LPC2132的第 10引脚悬空；LPC2132的第11引脚连接到SD5001的第9引脚和第16引脚；LPC2132的第12 引脚连接到LCD的第4引脚；LPC2132的第13引脚连接到PDUSBD12的第11引脚；LPC2132 的第14引脚和第15引脚悬空；LPC2132的第16引脚连接到LCD的第3引脚；LPC2132的第 17引脚连接到PDUSBD12的第16引脚；LPC2132的第18引脚接地；LPC2132的第19引脚连接到IXD的第18引脚；LPC2132的第20引脚悬空；LPC2132的第21引脚连接到IXD的第 17引脚；LPC2132的第22引脚悬空；LPC2132的第22引脚接电源；LPC2132的第M引脚连接到ROl的一端，ROl的另一端接地；LPC2132的第25引脚接地；LPC2132的第26引脚连接到PDUSBD12的第14引脚；LPC2132的第27引脚连接到FM25L04的第6引脚；LPC2132的第 28引脚连接到PDUSBD12的第15引脚；LPC2132的第29引脚连接到FM25L04的第2引脚； LPC2132的第30引脚连接到FM25L04的第5引脚；LPC2132的第31引脚连接到FM25L04的第1引脚；LPC2132的第32引脚连接到FM25L04的第3引脚；LPC2132的第33引脚连接到 PDUSBD12的第1引脚；LPC2132的第34引脚连接到PDUSBD12的第2引脚；LPC2132的第35 引脚连接到PDUSBD12的第3引脚；LPC2132的第36引脚连接到LCD的第10引脚；LPC2132 的第37引脚连接到PDUSBD12的第4引脚；LPC2132的第38引脚连接到PDUSBD12的第6 引脚；LPC2132的第39引脚连接到PDUSBD12的第7引脚；LPC2132的第40引脚连接到LCD 的第9引脚；LPC2132的第41引脚连接到PDUSBD12的第8引脚；；LPC2132的第42引脚接地；LPC2132的第43引脚接电源；LPC2132的第44引脚连接到LCD的第8引脚；LPC2132的第45引脚连接到PDUSBD12的第9引脚；LPC2132的第46引脚连接到SD5001的第11引脚; LPC2132的第47引脚连接到SD5001的第14引脚；LPC2132的第48引脚连接到LCD的第7 引脚；LPC2132的第49引脚悬空；LPC2132的第50引脚接地；LPC2132的第51引脚接电源； LPC2132的第52引脚悬空；LPC2132的第53引脚连接到LCD的第13引脚；LPC2132的第54引脚连接到LCD的第12引脚；LPC2132的第55引脚连接到LCD的第11引脚；LPC2132的第 56引脚悬空；LPC2132的第57引脚连接到PDUSBD12的第20引脚；LPC2132的第58引脚悬空；LPC2132的第59引脚接地；LPC2132的第60引脚和第61引脚悬空；LPC2132的第62引脚连接到Y2的第3引脚；Y2的第1引脚悬空；Y2的第2引脚接地；Y2的第4引脚接电源； LPC2132的第63引脚接电源；LPC2132的第64引脚悬空； FM25L04 部分(U2)FM25L04的第1引脚 连接到LPC2132的第31引脚；FM25L04的第2引脚连接到LPC2132 的第29引脚；FM25L04的第3引脚连接到LPC2132的第32引脚；FM25L04的第4引脚接地； FM25L04的第5引脚连接到LPC2132的第30引脚；FM25L04的第6引脚连接到LPC2132的第27引脚；FM25L04的第7引脚和第8引脚接电源； PDUSBD12 部分(U3)PDUSBD12的第1引脚连接到LPC2132的第33引脚；PDUSBD12的第2引脚连接到 LPC2132的第34引脚；PDUSBD12的第3引脚连接到LPC2132的第35引脚；PDUSBD12的第 4引脚连接到LPC2132的第37引脚；PDUSBD12的第5引脚接地；PDUSBD12的第6引脚连接到LPC2132的第38引脚；PDUSBD12的第7引脚连接到LPC2132的第39引脚；PDUSBD12的第8引脚连接到LPC2132的第41引脚；PDUSBD12的第9引脚连接到LPC2132的第45引脚； PDUSBD12的第10引脚连接到LPC2132的第5引脚；PDUSBD12的第11引脚连接到LPC2132 的第13引脚；PDUSBD12的第12引脚连接到R320的一端，R320的另一端接电源；PDUSBD12 的第14引脚连接到LPC2132的第26引脚和R310的一端，R310的另一端接电源；PDUSBD12 的第15引脚连接到LPC2132的第28引脚；PDUSBD12的第16引脚连接到LPC2132的第17 引脚；PDUSBD12的第18引脚连接到R319的一端，R319的另一端接电源；PDUSBD12的第19 引脚连接到R317和R318的一端，R317的另一端接电源，R318的另一端接地；PDUSBD12的第 20引脚连接到LPC2132的第57引脚；PDUSBD12的第21引脚接LED2的负极，LED2的正极接 R316的一端，R316的另一端接电源；PDUSBD12的第22引脚接Y3和C33的一端，C33的另一端接地，Y3的另一端接C32的一端和PDUSBD12的第23引脚，C32的另一端接地；PDUSBD12 的第24引脚接电源；PDUSBD12的第25引脚接R312的一端，R312的另一端接R315的一端和J2的第2引脚，R315的另一端接地；PDUSBD12的第26引脚接R313的一端，R313的另一端接R314的一端和J2的第3引脚，R314的另一端接地；PDUSBD12的第27引脚接⑶3的正极和C31的一端，⑶3的负极和C31的另一端地；PDUSBD12的第28引脚接R311的一端， R311的另一端接地； SD5001 部分(U4)SD5001的第1引脚、第4引脚、第5引脚和第8引脚接地；SD5001的第2引脚、第7引脚、第10引脚和第15引脚悬空；SD5001的第3引脚和第6引脚相连后接到C22和C23的一端，C22和C23的另一端接地；SD5001的第9引脚和第16引脚相连后接到LPC2132的第 11引脚和R98的一端，R98的另一端接C18的一端，C18的另一端接地；SD5001的第11引脚连接到LPC2132的第46引脚；SD5001的第12引脚连接到R55和C53的一端，R55的另一端连接到T02的第5引脚，C53的另一端接地；SD5001的第13引脚连接到R56和C54的一端，R56的另一端连接到T02的第7引脚，C54的另一端接地；SD5001的第14引脚连接到 LPC2132的第47引脚;DH4-20 部分(U5)DH4-20的第1引脚连接到LPC2132的第9引脚；DH4-20的第2引脚连接到PRl的一端，PRl的另一端和中间抽头接地；DH4-20的第3引脚连接到D6的负极，D6的正极接Jl的第1引脚和电源Jl的第2引脚接地；LCD接口部分IXD的第1引脚和第2引脚接电源；IXD的第3引脚连接到LPC2132的第16弓丨脚；IXD 的第4引脚连接到LPC2132的第12引脚；IXD的第5引脚连接到LPC2132的第8引脚；IXD 的第6引脚连接到LPC2132的第4引脚；IXD的第7引脚连接到LPC2132的第48引脚；IXD 的第8引脚连接到LPC2132的第44引脚；LCD的第9引脚连接到LPC2132的第40引脚；LCD 的第10引脚连接到LPC2132的第36引脚；LCD的第11引脚连接到LPC2132的第55引脚； LCD的第12引脚连接到LPC2132的第54引脚；LCD的第13引脚连接到LPC2132的第53 引脚；IXD的第14引脚至第16引脚悬空；IXD的第17引脚连接到LPC2132的第21引脚和 MAX485的第1引脚；LCD的第18引脚连接到LPC2132的第19引脚和MAX485的第4引脚； LCD的第19引脚和第20引脚接地；TOl部分TOl的第1引脚连接到Q2的C极、CR5、CR7的负极和C8的一端，C8的另一端连接到 Q3的C极、CR4、CR6的负极和TOl的第3引脚；TOl的第2引脚接地；CR6和CR7的正极相连并接R13的一端，R13的另一端接-9V电源；CR5和CR4的正极相连并接CR8的负极，CR8 的正极接Rll的一端，Rll的另一端接Q4的B极和R12、C9的一端，R12的另一端接9V电源，C9的另一端连接到Q4的C极和RlO的一端，RlO的另一端接R7、R9和R8的一端；Q4的 E极接地；TOl的第3引脚连接到CR4、CR6的负极和C8的另一端、Q3的C极和C6的一端， C6的另一端接R9的另一端和Q2的B极；Q2的C极连接到TOl的第1引脚和CR5、CR7的负极、C7的一端，C7的另一端接R7的另一端和Q3的B极、C5的一端，C5的另一端接电源； Q3和Q2的E极接到R6的一端，R6的另一端接9V电源；Q2的B极连接到C6、R9的另一端和C4的一端，C4的另一端接9V电源；TOl的第4引脚连接到J3的第1弓丨脚；TOl的第5引脚连接到J3的第2引脚；TOl的第6引脚连接到J3的第3引脚；TOl的第7引脚连接到J3 的第4引脚；T02部分T02的第1引脚连接到J4的第2引脚；T02的第2引脚连接到J4的第3引脚；T02的第3引脚连接到J4的第1引脚；T02的第4引脚连接到J4的第4引脚；T02的第5引脚连接到R55和R57的一端，R55的另一端连接到SD5001的第12引脚和C53的一端，C53的另一端接地，R57的另一端连接到T02的第7引脚和R56的一端，R56的另一端连接到SD5001 的第13引脚和C54的一端，C54的另一端接地；T02的第6引脚接地。
专利摘要本实用新型公开了一种USB1.1接口数字式射频导纳物位仪，该仪表采用4-20mA恒流源与USB1.1接口输出，响应时间可调。该USB1.1接口数字式物位仪电路主要包括标准信号发生电路、测量电桥电路、电桥输出信号放大电路、输出信号调整电路、4-20mA恒流输出电路、斩波脉冲发生电路、测量信号斩波电路与USB1.1接口电路等。本物位测量仪具有无漂移、不怕粘附、易标定、方便灵活、数据传输速度快和使用可靠等特点；由于采用射频检测技术，解决了传统物位计温漂大、标定难、怕粘附的难题，且具有测量精度高、性能稳定、抗干扰能力强，适用于对石油储罐、油井、污水以及其它具有连续物位要求的测量数据存储及输出。
文档编号G01F23/284GK202109959SQ20112007972
公开日2012年1月11日 申请日期2011年3月24日 优先权日2011年3月24日
发明者戴峻峰, 朱全银 申请人:淮阴工学院