作者：徐群，王书勇，崔军，唐文英在石化，水利水电，灌溉，环境监测与水厂，污水处理厂等领域，液位（水位）是重要的技术参数。当前常用的液位传感器为：旋转编码器浮子传感器（机械和光电），非接触式超声波传感器，压力传感器，磁浮子式接触传感器（连续和液位开关）等。分辨率范围从毫米到厘米，以及测量范围是从几十厘米到几十米。除磁浮接触传感器外，其他传感器更适用于测量范围较广的应用。通用压力传感器和超声波传感器具有传输部分，即，液位信号被转换为标准电流信号（4×20mA）。旋转编码浮子型传感器分为机械型和光电型，光电型分为绝对型。和增量型。这种传感器的输出通常是并行二进制代码，串行二进制代码和脉冲信号。除了智能集成传感器（压力型或超声波型）外，通常没有现场显示和数字通讯功能。对于农田，如灌溉，环境监测，污水处理和其他公益部门，除了测量精度，可靠性，可维护性和易于安装等技术性能要求外，价格也是直接影响产品选型的重要因素之一。传感器。为此，我们开发了一种低成本的液位传感器，该传感器基于小范围（≤150cm）的磁性浮子接触式现场显示，RS-485通信接口和4英寸20mA输出。传感器的组成和原理传感器主要由以1cm间隔均匀分布的芦苇管阵列，完全密封的不锈钢保护管，球形磁浮子，检测电路，传输电路和LCD显示器组成。基本原理是检测簧片开关阵列中一个或几个干簧片开关的闭合状态，以指示球形磁浮子的位置，即液位的位置。一般的检测方法是采用电阻分压法，其输出电压Vo为第i个闭合干簧片开关的分压值。这种测量方法需要准确而稳定的电源Ve和分压电阻R。可获得20mA的标准电流输出。但是，如果同时连接多个磁簧开关，将会影响分压器的电阻比并产生较大的测量误差。如果在测量过程中一个或多个舌簧开关永久打开（舌簧开关发生故障），则无法正常执行测量。为了避免这种情况，为了提高传感器的适应性（现场显示和通讯），我们结合工程实践，提出了一种类似于键盘扫描的新检测方法，有效地解决了这一问题。该检测电路由一个89C2051单片机和几个分布在测量棒中的电路组成。干簧片开关阵列电路板上的串并移位寄存器74HC164构成类似于扫描键盘阵列的电路结构。簧片开关位于行和列的相交处。通过控制移位寄存器的输出，每列依次变为低电平（“ 0”）状态，然后检查每条线的状态（P1.0至P1.3）。如果一行处于低电平（“ 0”）状态，则处于低电平状态的行和列的交点处的簧片开关闭合，从而确定浮子的位置，即，浮子的位置。液位的位置。由于任何簧片管的位置都是唯一确定的，因此与任何簧片管相对应的液位也都是唯一确定的。发射器电路采用美国AD公司的高性能数模转换器AD421芯片。它采用Σ-ΔDAC结构，16位分辨率，标准三线串行数据输入接口，4“ 20mA电流环路输出。变送器通过片内电压调节电路和调节管（DN25D）提供24V电源，可提供+ 5V，+ 3.3V或+ 3V外部电路电源。它还可以提供+ 1.25V，+ 2.5V参考电源。电容器C1，C2，C3与定时滤波器连接在片上DAC之后，并且CPU可以在时钟端计时。数据的上升沿被加载到数据端子DATA中，输入到内部移位寄存器，并在LATCH的上升沿被锁存到DAC锁存器，从而完成数字信号到4英寸20mA标准的转换。