专利名称：一种液面测试架构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种测试架构，特别涉及一种液位测试架构。
背景技术：
液面测量一直是一门比较重要的研究课程，在科学的发展史中，有过很多种的液面测量法，比如说浮标测量法、电容式液面测量法、超声波反射法等。浮标测量法是根据漂浮在液面上的浮子(也称浮标)受到水的浮力作用.随液面的变化而产生位移来进行液位测量的，液面上升时浮球向上浮；液面下降时，浮球向下浮。其缺点是安装复杂，测量精度低，不可靠，经常出现浮子卡死不动和传感器堵塞导致测不准；维护工作量大，安装、调试不便，采集到的仅是模拟告警信号，不能直接进入电厂计算机监控系统。电容式液位计在容器内插入电极，当液位变化时，电极内部介质改变，电极间 (或电极与容器壁之间)的电容也随之变化，该电容量的变化再转换成标准化的直流电信号。其精确度为士(0. 5-1. 5) %。电容式液位计具有以下优点传感器无机械可动部分，结构简单、可靠；精确度高；检测端消耗电能小，动态响应快；维护方便，寿命长。但是被测液体的介电常数不稳定会引起较大的误差。超声波反射法液位计的传感器由一对发射、接收换能器组成。发射换能器面对液面发射超声波脉冲，超声波脉冲从液面上反射回来，被接收换能器接收。根据发射至接收的时间可确定传感器与液面之间的距离，即可换算成液位。其精确度为士0. 5%。这种液位计无机械可动部分，可靠性高，安装简单、方便，属于非接触测量，且不受液体的粘度、密度等影响，因此多用于药池、药罐、排泥水池等的液位测量。超声波反射法液位计目前所存在的缺点有一定的盲区，且价格较贵。因此，现有的各液面检测法受环境或被测液体性能影响大，测量不稳定，结果不准确，对液位更不能实现实时监测，安装、维护工作量也大。

实用新型内容本实用新型为了克服现有技术的缺陷，提供一种单片机主电路、从电路且主电路带有红外传感器的液面测试架构，实现了液面实时无线监测目的，具有稳定、可靠和方便的优点。实现上述目的的技术方案是一种液面测试架构，包括主电路和从电路，主电路带有红外传感器，其中，所述的主电路和从电路均包括单片机模块、数码显示模块、无线传输模块和寄存器，其中所述单片机模块一方面与所述的无线传输模块直接连接，另一方面通过电阻和三极管与所述的数码显示模块连接，同时该单片机模块经过电阻连接所述寄存器，该单片机还通过并联的电容电路接地；所述寄存器通过电阻连接所述数码显示模块；所述主电路的单片机模块与所述的红外传感器直接连接。[0012]本实用新型的有益效果是本实用新型实现了液面在线监测。通过充分利用单片机端口实现各种硬件控制功能和内部硬件功能，大大减少了外围电路的设计，而且测试精度、可靠性、稳定性大大提高，能方便的实现对整个采集过程及控制过程的自动化处理和在线显示。这都是过去普通的液位测量法较难实现的功能。

图1是本实用新型的主电路的电路图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型作进一步说明请参阅图1，本实用新型一种液面测试架构，包括主电路和从电路，主电路和从电路相同，但主电路带有红外传感器4 (型号GP2D12，生产商夏普)。主电路和从电路均包括单片机模块1、数码显示模块2、无线传输模块3和寄存器 5，其中单片机模块1，可以采用型号为PIC16F877的单片机模块，单片机模块的端口 ANO 与所述的无线传输模块3 (型号GW100L，生产商北京华荣汇无线通信设备有限公司)直接连接，另一方面单片机模块1的端口 RC0、RC1、RC2分别通过电阻和三极管与所述的数码显示模块连接，同时单片机模块1经过电阻连接所述寄存器5，单片机模块1还通过并联的电容电路接地；寄存器5通过电阻连接所述数码显示模块2 ；主电路的单片机模块1与所述的红外传感器4直接连接。主、从电路之间的数据传送是基于无线USART同步/异步串行通信。本实用新型主要涉及两个内容一是主电路和从电路的无线传输模块3，是基于美国Chipcon公司CCllOO芯片所整合的无线传输模块GW100L，支持TTL并行接口，适应宽范的电压(DC2. 8-3. 6V)，可支持64个频道进行远距离通信，理论传输距离可达到两公里， 并可以通过软件实现对其频道的修改以及波特率的调整。二是红外传感器4进行液面检测，本实用新型使用夏普红外测距传感器GP2D12，检测距离范围100 800mm，由于考虑到水液面变化区间为IOOmm 110mm，所以把红外传感器4检测距离设定在100 200mm之间，因为当检测距离在100 200mm变化时输出的模拟电压变化率最大(1. 4 2. 4V)，分辩率也就越高。通信协议使用的是业界广泛采用的USART串口通信方式，只需简单的配置就可方便的实现无线收发。电路的工作原理是液面检测采用主电路单片机模块内嵌的10位AD转换器检测红外传感器4输出的模拟信号，然后通过数值查表获得相应的液面数值，除了主机数码显示模块实时显示当前液面数字以外，还通过无线传输模块传递给从电路的无线传输模块， 随后传输给从电路的单片机模块，于是数码显示模块上实时显示同样的液面内容。需要说明的是以上结合附图实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员可根据上述说明对本实用新型做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本实用新型的限定，本实用新型将以所附权利要求书界定的范围作为本实用新型的保护范围。
权利要求1. 一种液面测试架构，包括主电路和从电路，主电路带有红外传感器，其特征在于所述的主电路和从电路均包括单片机模块、数码显示模块、无线传输模块和寄存器，其中所述单片机模块一方面与所述的无线传输模块直接连接，另一方面通过电阻和三极管与所述的数码显示模块连接，同时该单片机模块经过电阻连接所述寄存器，该单片机还通过并联的电容电路接地；所述寄存器通过电阻连接所述数码显示模块； 所述主电路的单片机模块与所述的红外传感器直接连接。
专利摘要本实用新型公开了一种液面测试架构，包括主电路和从电路，主电路还带有红外传感器，本实用新型主电路包括单片机模块、数码显示模块、无线传输模块和寄存器。其中所述单片机模块一方面与所述的无线传输模块直接连接，另一方面通过电阻和三极管与所述的数码显示模块连接，同时该单片机模块经过电阻连接所述寄存器，该单片机还通过并联的电容电路接地；所述寄存器通过电阻连接所述数码显示模块；所述主电路的单片机模块与所述的红外传感器直接连接。本实用新型通过采用红外传感器检测技术、单片机端口控制功能和USART无线通信等，实现了液面实时无线监测目的，具有稳定、可靠和方便的优点。
文档编号G01F23/22GK202092725SQ20112018179
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月1日 优先权日2011年6月1日
发明者徐圣俊, 李荣正, 王朝正 申请人:上海工程技术大学