研制背景

在水文監(jiān)測領域,，需要連續(xù)測量河流，湖泊的的水位變化情況,，由于現(xiàn)場供電困難,，需要研制一種可連續(xù)工作一年以上的高精度記錄式液位傳感器，以實現(xiàn)無人值守,，配合現(xiàn)場大氣記錄監(jiān)測儀,，實現(xiàn)高精度，可靠測量。

技術指標

量程范圍：0～200米,；過載：200%量程,；環(huán)境溫度：-45～60℃；測量精度：0.05%,；穩(wěn)定性：0.1%FS/年,；記錄周期：1～24x60x60秒；記錄量：不小于15000條記錄,；供電電源：3.6V鋰電池,；輸出信號：RS485；材質：不銹鋼316L,；外形尺寸：不大于48*200mm,；重量：不大于300克；防護等級：IP68,；振動：20g,，20～5000Hz；沖擊：20g,，11ms,。

技術難點

1)  電池供電的低功耗；2)  長期運行的可靠性,；3)  全溫區(qū)范圍內的測量高精度；4)  記錄數(shù)據(jù)的低功耗存儲,；5)  小體積,；6)  大量數(shù)據(jù)的高速可靠傳輸；7)  低溫環(huán)境下,，電池的可靠性,。

總體方案

硬件設計（液位變送器與液位傳感器）；

傳感器采用擴散硅類型的壓力傳感器,，采用可控制的恒流供電電路,，降低功耗。從測量的精度方面考慮,，也可以采用電容傳感器,，但是功耗有所增加。

電路總體設計采用MSP430+鐵電存儲器的低功耗設計,；

數(shù)據(jù)傳輸時采用外部電源,，提供外部電源接口，可以考慮不RS485電路與專用通信電路一體設計,，減少液位傳感器的器件數(shù)量,，降低功耗。

為了保證測量精度，需要集成有溫度傳感器的MCU,，以便在軟件上做溫度補償,；

為了保證數(shù)據(jù)存儲的可靠性，需要對電池電壓實時監(jiān)控,。

硬件設計（專用通信電纜）

軟件設計（MCU軟件）,；軟件的低功耗設計；軟件的可靠性設計,；傳感器的溫度補償算法,；液位數(shù)據(jù)的存儲算法；軟件設計（上位機軟件）

詳細設計（略）

總結 本文源自澤天傳感,，版權所有,，轉載請保留出處。