电容式导电液体液位传感器课程设计说明书.doc

PAGE \* MERGEFORMAT1 传 感 器 课 程 设 计 说 明 书 电容式导电液体液位传感器 摘要 在工业自动化生产过程中，为了实现安全快速有效优质的生产，经常需要对液位进行测量，继而进行自动调节、智能控制使生产结果更趋完善。 通常进行液位测量的方法有二十多种，分为直接法和间接法。直接液位测量法是以直观的方法检测液位的变化情况，如玻璃管或玻璃板法。然而随着工业自动化规模的不断扩大，因其方法原始、就地指示、精度低等逐渐被间接测量方法取代。目前国内外工业生产中普遍采用间接的液位测量方法，如浮子式、液压式、电容法、超声波法、磁致伸缩式、光纤等。其中电容式液位测量价格低廉、结构简单，是间接测量方法中最常用的方法之一。 本设计采用一种简单方便的电容式液位测量方法，电容式传感器是将被测非电量的变化转化为电容变化量的一种传感器,它具有结构简单、分辨力高、可实现非接触测量，并能在高温、辐射和强烈震动等恶劣条件下工作等优点，是很有发展前途的一种传感器 。 本电容式液位测量设计方式是用等径的长直圆筒容器，液位的高低正比于导电液体与测杆中导电金属铜之间电容的大小，通过测量电路的转换，就可以很方便地测量出液面的位置。 此课程设计的目的是为了熟练掌握电容传感器的基本知识和各种测量电路的原理运用；基本掌握测量液位方法的基本思路和方法；能够利用所学的基本知识和技能，解决简单的传感器测量问题；培养综合利用传感器进行测量设计的能力。 关键词：液位测量 电容式传感器 测量电路 电容 传感器测量 目录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc314034260 第一章 绪论 PAGEREF _Toc314034260 \h 3 HYPERLINK \l _Toc314034261 1.1 引言 PAGEREF _Toc314034261 \h 3 HYPERLINK \l _Toc314034262 1.2 电容式液位测量技术的发展 PAGEREF _Toc314034262 \h 3 HYPERLINK \l _Toc314034263 1.2.1 电容式液位测量现状 PAGEREF _Toc314034263 \h 3 HYPERLINK \l _Toc314034264 1.2.2 电容式液位测量存在的问题 PAGEREF _Toc314034264 \h 4 HYPERLINK \l _Toc314034265 1.2.3 电容式液位传感器的发展趋势 PAGEREF _Toc314034265 \h 4 HYPERLINK \l _Toc314034266 第二章 实验原理 PAGEREF _Toc314034266 \h 5 HYPERLINK \l _Toc314034267 2.1 电容传感器 PAGEREF _Toc314034267 \h 5 HYPERLINK \l _Toc314034268 2.2电容传感器实物图 PAGEREF _Toc314034268 \h 6 HYPERLINK \l _Toc314034269 2.3 电路结构 PAGEREF _Toc314034269 \h 8 HYPERLINK \l _Toc314034270 2.4 实验所需部件 PAGEREF _Toc314034270 \h 8 HYPERLINK \l _Toc314034271 2.4.1 差动放大器 PAGEREF _Toc314034271 \h 8 HYPERLINK \l _Toc314034272 高精度运算放大器的构成 PAGEREF _Toc314034272 \h 8 HYPERLINK \l _Toc314034273 OP07CP PAGEREF _Toc314034273 \h 9 HYPERLINK \l _Toc314034274 2.4.2 低通滤波器 PAGEREF _Toc314034274 \h 11 HYPERLINK \l _Toc314034275 低通滤波器的构成 PAGEREF _Toc314034275 \h 11 HYPERLINK \l _Toc314034276 HA17741 1A1 PAGEREF _Toc314034276 \h 11 HYPERLINK \l _Toc314034277 2.4.3 电容变换器 PAGEREF _Toc314034277 \h 12 HYPERLINK \l _Toc314034278 电容变换器的构成 PAGEREF _Toc314034278 \h 12 HYPERLI