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首页> 电路图> 其他电路图> 电容传感器测量系统模块电路设计集锦

电容传感器测量系统模块电路设计集锦

2016/12/7 17:13:48;
来源：华强电子网 作者：华仔 浏览：369

标签：

摘要： 基于海上溢油回收的特殊环境，该文设计了一种基于AT89S51单片机的海上液位测量系统。该系统采用分段电容检测的原理，以实现油水双液位的检测。合理搭建了微小电容测量的硬件电路。系统可以准确无误地应用于海上油位的测量。方波产生电路 图4 方波产生电路 由NE555构成的多谐振荡器是二极管交流电桥测量的方波信号源，其具体电路如图4所示。频率计算如式（4）、式（5）和式（6）所示。（4）（5）（6）令，，

基于海上溢油回收的特殊环境，该文设计了一种基于AT89S51单片机的海上液位测量系统。该系统采用分段电容检测的原理，以实现油水双液位的检测。合理搭建了微小电容测量的硬件电路。系统可以准确无误地应用于海上油位的测量。

方波产生电路

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图4 方波产生电路

由NE555构成的多谐振荡器是二极管交流电桥测量的方波信号源，其具体电路如图4所示。频率计算如式（4）、式（5）和式（6）所示。

width="185" height="23" border="0" />（4）</p><p><img src="//img.hqew.com/File/Images/0-9999/0/HR/2016127173436604174.gif" alt=（5）

width="163" height="45" border="0" />（6）</p><p>令<img src="//img.hqew.com/File/Images/0-9999/0/HR/2016127173437366794.gif" alt=， width="88" height="23" border="0" />，<img src="//img.hqew.com/File/Images/0-9999/0/HR/2016127173439418119.gif" alt=，则： width="83" height="21" border="0" />。因此，NE555可以为电容检测电路提供电压幅值为5V、频率为500kHz的方波信号源。</p><p>双T二极管交流电桥电容测量电路</p><p>电容传感器将液位高度转化为电容量，再通过电容测量电路将其转化成与其成线性函数关系的电压、电流或频率信号。由于电容只有几个PF，所以采用双T二极管交流电桥微电容检测电路将电容的变化量转化成电压输出。测量原理如图5所示。</p><p><img src="//img.hqew.com/File/Images/0-9999/0/HR/2016127173441656953.jpg" alt="1772475-141015150153915" width="335" height="250" /></p><p> 图5 二极管T型网络</p><p> 在图5中：e为高频电源，D1、D2为特性完全相同的两个二极管。</p><p>精密放大电路</p><p>将0～0.5mV电压转换成0～5V，以进行A/D转换。采用OP07构成两级集成运算放大电路，第一级放大倍数为20，第二级放大倍数为50，其电路构成如图6所示。</p><p><img src="//img.hqew.com/File/Images/0-9999/0/HR/2016127173445449261.jpg" alt="1772475-141015150212243" width="475" height="220" /></p><p> 图6 精密放大电路</p><p>单片机与A/D接口电路</p><p>传感器和单片机之间需要A/D转换器将输入的模拟电压信号转换成二进制数字信号。本文采用逐次比较A/D转换器ADC0809。与单片机具体的接口电路如图7所示。</p><p><img src="//img.hqew.com/File/Images/0-9999/0/HR/2016127173448826538.jpg" alt="1772475-141015150234Y1" width="461" height="354" /></p><p> 图7 ADC0809与单片机接口电路</p><p> 在图7中，单片机通过P1.0，P1.1，P1.2口控制ADC0809的地址选择端口A、B、C。单片机ALE端口输出2MHz时钟频率信号，经过 74LS74四分频电路产生ADC0809所需要的500kHz时钟信号。P3.4作为片选信号，当它为低电平时，打开或非门，允许写信号通过，选中 ADC0809的某一通道进行A/D转换。转换结束标志位通过非门触发外部中断0，读取转换数据。</p><p>数码管显示电路</p><p>采用三位LED数码管作为液位数据的显示。74HC245为显示驱动芯片，其输入接P0口，输出接数码管八个管脚。三段数码管分别由P2.0、P2.1、P2.2控制。AT89S51单片机与数码管的显示电路如图8所示。</p><p><img src="//img.hqew.com/File/Images/0-9999/0/HR/2016127173452726717.jpg" alt="17724015150300942" width="500" height="259" /></p><p> 图8 数码管显示电路</p> </div> </div> <div class="tech-detail-share"> <!-- Baidu Button BEGIN --> <div class="bdsharebuttonbox"> <a href="##" class="bds_qzone" data-cmd="qzone" title="分享到QQ空间"></a> <a href="##" class="bds_tsina" data-cmd="tsina" title="分享到新浪微博"></a> <a href="##" class="bds_weixin" data-cmd="weixin" title="分享到微信"></a> <span>分享到:</span> </div> <script>window._bd_share_config = { "common": { "bdSnsKey": {}, "bdText": "", "bdMini": "1", "bdMiniList": false, "bdPic": "", "bdStyle": "2", "bdSize": "16" }, "share": {} }; with (document) 0[(getElementsByTagName(

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