目前市面上的液位计根据原理不同,主要分为雷达、微波、磁滞伸缩、磁浮子几类。其中传统的磁浮子液位计因为其结构简单、价格低廉,从而得到广泛的应用,年用量大概有几十到上百万米。磁浮子液位计大部分采用干簧管作为液位传感器,干簧管玻璃管内有**,**会感应浮球的靠近远离来打开和闭合,以此来判断浮子的位置得到具体液位。
但是干簧管同样有一些缺点如结构脆弱,采用玻璃管封装,易碎,在运送、加工以及在工业环境的使用过程中的振动和冲击,使得干簧管易受损伤从而影响开关特性及寿命;另外使用过程中触点易产生抖动,从而影响精度;有机械寿命限制,长时间使用可靠性更差。
因为干簧管是无功耗器件,无功耗是它的优势。虽然有些磁开关芯片能够替代干簧管,如霍尔开关,但因其mA级的功耗,在一些工业应用领域对功耗的要求是很高的,如液位计,传感器部分的电流只有4-20mA,用磁开关芯片代替干簧管是不可能的。
超低功耗隧道磁电阻(TMR)的出现使得用磁开关芯片完全代替干簧管成为可能,TMR是继霍尔(HALL)、各向异性磁电阻(AMR)、聚磁电阻(GMR)之后的最新一代磁传感器。TMR是一款低功耗(uA级)、高灵敏度的磁传感器.
下面简单介绍下此方案, 电阻模块由传感器芯片和电阻组成,此模块采用了 20 颗传感器芯片和 20 颗 510 欧姆电阻,电路原理如下图。
E:\磁传感器资料\图片\电阻.JPG
当浮子滑动时,某个特定的传感器芯片导通,对应电阻通路被采集到电流转换模块,电流模块将 S+不 S-端采集到的电阻转换成相应大小的电流输出。 测试模块节点的对应输出电流值如表 ,输出曲线如图。
E:\磁传感器资料\图片\表.jpg
E:\磁传感器资料\图片\ 曲线.jpg
液位计电流转换模块采用了两线制液位计的常用方案,主控芯片采用了 TI 的 XTR115,配合 NPN使用,方案成熟,具有较高的稳定性。 XTR115 应用如图。
E:\磁传感器资料\图片\ 电流.jpg
|