專利名稱：一種光電液位儀的處理電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于液位測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，是ー種光電液位儀的處理電路。
背景技術(shù)：
鋼帶液位儀目前已在油品儲(chǔ)罐測(cè)量中應(yīng)用中十分廣泛，而鋼帶液位儀中采用紅外光電傳感器方式的為最多。紅外光電傳感器一般由ー組紅外發(fā)光管、ー組紅外接收管和夾在發(fā)光管與接收管之間且與液位聯(lián)動(dòng)的透光不銹鋼格雷碼帶或格雷碼盤組成，發(fā)光管與接收管位置一一對(duì)應(yīng)。通常的實(shí)現(xiàn)方法把所有的發(fā)光管串聯(lián)后由恒流源驅(qū)動(dòng)發(fā)光，接收管通過上拉或下拉電阻輸出端電平給門電路或CPU的IO后，根據(jù)器件識(shí)別的邏輯數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為液位值。該方法存在如下問題一是選配安全柵困難。由于采用發(fā)光管串聯(lián)工作方式，要保證發(fā)光管正常工作，對(duì)儀表供電電壓要求較高，而且消耗功率也大。有的儀表類型要求供電不能低于20V，改進(jìn)后的儀表采用了每5個(gè)發(fā)光管一組串聯(lián)，供電電壓要求有所降低，但整機(jī) 功耗仍然較大，對(duì)使用在石油化工行業(yè)的本質(zhì)安全型儀表來說，普通的安全柵很難滿足。其ニ邏輯數(shù)據(jù)易出錯(cuò)。由于門電路或CPU的IO的邏輯電平識(shí)別要求須〈O. 3Vcc或>0. 7Vcc,而在(O. 3、. 7) Vcc的電壓輸入端的邏輯判斷都是不確定的，這就要求紅外發(fā)光與接收邏輯匹配非常嚴(yán)格，否則會(huì)造成液位儀的數(shù)據(jù)跳變。其三維護(hù)量大及長(zhǎng)時(shí)間性能降低。儀表現(xiàn)場(chǎng)長(zhǎng)時(shí)間地工作使發(fā)光接收管性能降低，而且透光碼帶上的污跡及運(yùn)行位置偏差的影響都會(huì)造成邏輯電平不理想而引起數(shù)據(jù)錯(cuò)誤，從而影響儀表工作檢測(cè)，増大現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)人員的工作強(qiáng)度。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種光電液位儀的處理電路，該電路低功耗、供電范圍寬，對(duì)傳感器數(shù)據(jù)有超強(qiáng)糾錯(cuò)能力，并具有提高儀表工作性能，增強(qiáng)儀表可靠性，減小現(xiàn)場(chǎng)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度的優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是ー種光電液位儀的處理電路，它包括供電電源、可調(diào)電源、紅外發(fā)光管陣列、發(fā)光管控制單元、紅外接收管陣列、多路模擬開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器和處理器，其特征是處理器分別與發(fā)光管控制單元、多路模擬開關(guān)和可調(diào)電源導(dǎo)通，處理器和多路模擬開關(guān)的輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器導(dǎo)通；發(fā)光管控制單元的輸出端與紅外發(fā)光管陣列的輸入端每條支路都導(dǎo)通，紅外發(fā)光管陣列連接可調(diào)電源；多路模擬開關(guān)的輸入端與紅外接收管陣列的輸出端每條支路都導(dǎo)通；紅外發(fā)光管陣列與紅外接收管陣列的每條通道一一對(duì)應(yīng)；供電電源對(duì)可調(diào)電源、紅外接收管陣列和處理器供電。所述的可調(diào)電源是可調(diào)電流輸出的恒流源或可調(diào)電壓輸出的恒壓源。所述的紅外發(fā)光管陣列中每條支路是并行的，且每條支路都有獨(dú)立的紅外發(fā)光管井串聯(lián)ー個(gè)限流電阻。所述的發(fā)光管控制單元是串行一井行轉(zhuǎn)換器件或多路模擬開關(guān)器件。所述的處理器中儲(chǔ)存有預(yù)設(shè)的門限電壓。[0009]本實(shí)用新型的特點(diǎn)是1、電路的功耗大大降低，功耗<20mW，對(duì)系統(tǒng)供電電壓要求放寬，為兩線制儀表奠定了基礎(chǔ)；電路功耗的降低，適應(yīng)了儀表對(duì)更多的安全柵選擇。2、電路采用間歇工作方式時(shí)，平均功耗可以更低，適用于更多的設(shè)備中。3、數(shù)據(jù)處理能力的提高，對(duì)原來很不理想的邏輯電平仍能正常檢測(cè)，有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)糾錯(cuò)能力。4、降低了器件的苛刻要求和エ藝成本；可診斷儀表自身傳感器的健康與亞健康狀態(tài)，提前做好現(xiàn)場(chǎng)維修與更換；降低了現(xiàn)場(chǎng)工作人員的維護(hù)勞動(dòng)強(qiáng)度。

下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)ー步的說明。*[0014]圖I是光電液位儀的處理電路的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、供電電源；2、可調(diào)電源；3、紅外發(fā)光管陣列；4、發(fā)光管控制單元；5、紅外接收管陣列；6、多路模擬開關(guān)；7、A/D轉(zhuǎn)換器；8、處理器。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，供電電源I與可調(diào)電源2、紅外接收管陣列5和處理器8都導(dǎo)通，供電電源I將外部電源的寬電壓輸入轉(zhuǎn)化為3. 3V的電壓對(duì)整個(gè)電路供電。可調(diào)電源2是可調(diào)電壓輸出型，與供電電源I、紅外發(fā)光管陣列3和處理器8導(dǎo)通，可調(diào)電源2的輸入電壓由供電電源I提供，可調(diào)電源2對(duì)紅外發(fā)光管陣列3的輸出電壓由處理器8控制，其輸出電壓可調(diào)整紅外發(fā)光管陣列3中紅外發(fā)光管的發(fā)光強(qiáng)度。發(fā)光管控制單元4的輸出端與紅外發(fā)光管陣列3的輸入端每條支路都導(dǎo)通，紅外發(fā)光管陣列3中每條支路是都并行的，且每條支路都有獨(dú)立的紅外發(fā)光管井串聯(lián)ー個(gè)限流電阻。紅外發(fā)光管陣列3的每條支路都受發(fā)光管控制單元4的串行一井行轉(zhuǎn)換的打開或關(guān)閉單獨(dú)控制。紅外發(fā)光管陣列3與紅外接收管陣列5的每條通道一一對(duì)應(yīng)，多路模擬開關(guān)6的輸入端與紅外接收管陣列5的輸出端每條支路都導(dǎo)通，多路模擬開關(guān)6的輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器7與處理器8導(dǎo)通，多路模擬開關(guān)6的支路還與處理器8直接導(dǎo)通，處理器8中儲(chǔ)存有預(yù)設(shè)的門限電壓。工作時(shí)，根據(jù)發(fā)光管控制單元4選擇打開或關(guān)閉的每條紅外發(fā)光管陣列3每條支路的情況，多通道模擬開關(guān)6同時(shí)選擇與發(fā)光管相對(duì)應(yīng)通道的紅外接收管的輸出電平，通過A/D轉(zhuǎn)換器7轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)果與預(yù)設(shè)的門限電平比較，得到該通道的邏輯數(shù)據(jù)；依次選擇打開的發(fā)光管并處理對(duì)應(yīng)的接收管電壓輸出從而得到每個(gè)與液位相對(duì)應(yīng)的單通道的邏輯數(shù)據(jù)，并轉(zhuǎn)換為液位數(shù)據(jù)。測(cè)試過程中對(duì)通道采樣數(shù)據(jù)與門限電壓的接近程度，以定量地診斷儀表工作的狀態(tài)好壞，及時(shí)進(jìn)行儀表維護(hù)和更換，增強(qiáng)液位系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)該電路低功耗、供電范圍寬，對(duì)傳感器數(shù)據(jù)有超強(qiáng)糾錯(cuò)能力。紅外發(fā)光管、A/D轉(zhuǎn)換器等電元器件都是本領(lǐng)域經(jīng)常使用的，該電路的配電路以及配電元件都是本領(lǐng)域常用的，在此不做特別的說明。
權(quán)利要求1.一種光電液位儀的處理電路，它包括供電電源、可調(diào)電源、紅外發(fā)光管陣列、發(fā)光管控制單元、紅外接收管陣列、多路模擬開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器和處理器，其特征是處理器分別與發(fā)光管控制單元、多路模擬開關(guān)和可調(diào)電源導(dǎo)通，處理器和多路模擬開關(guān)的輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器導(dǎo)通；發(fā)光管控制單元的輸出端與紅外發(fā)光管陣列的輸入端每條支路都導(dǎo)通，紅外發(fā)光管陣列連接可調(diào)電源；多路模擬開關(guān)的輸入端與紅外接收管陣列的輸出端每條支路都導(dǎo)通；紅外發(fā)光管陣列與紅外接收管陣列的每條通道一一對(duì)應(yīng)；供電電源對(duì)可調(diào)電源、紅外接收管陣列和處理器供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的ー種光電液位儀的處理電路，其特征是所述的可調(diào)電源是可調(diào)電流輸出的恒流源或可調(diào)電壓輸出的恒壓源。
3.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的ー種光電液位儀的處理電路，其特征是所述的紅外發(fā)光管陣列中每條支路是并行的，且每條支路都有獨(dú)立的紅外發(fā)光管井串聯(lián)ー個(gè)限流電阻。
4.根據(jù)權(quán)利要求I中所述的ー種光電液位儀的處理電路，其特征是所述的發(fā)光管控制單元是串行一井行轉(zhuǎn)換器件或多路模擬開關(guān)器件。
專利摘要本實(shí)用新型是一種光電液位儀的處理電路。它包括供電電源、可調(diào)電源、紅外發(fā)光管陣列、發(fā)光管控制單元、紅外接收管陣列、多路模擬開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器和處理器，其特征是處理器分別與發(fā)光管控制單元、多路模擬開關(guān)和可調(diào)電源導(dǎo)通，處理器和多路模擬開關(guān)的輸出端通過A/D轉(zhuǎn)換器導(dǎo)通；發(fā)光管控制單元的輸出端與紅外發(fā)光管陣列的輸入端每條支路都導(dǎo)通，紅外發(fā)光管陣列連接可調(diào)電源；多路模擬開關(guān)的輸入端與紅外接收管陣列的輸出端每條支路都導(dǎo)通；紅外發(fā)光管陣列與紅外接收管陣列的每條通道一一對(duì)應(yīng)；供電電源對(duì)可調(diào)電源、紅外接收管陣列和處理器供電。該電路低功耗、供電范圍寬，對(duì)傳感器數(shù)據(jù)有超強(qiáng)糾錯(cuò)能力，并提高儀表工作性能，增強(qiáng)儀表可靠性。
文檔編號(hào)G01F23/292GK202433058SQ201120515268
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2011年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月12日
發(fā)明者周勤建, 崔靜靜, 李文杰, 杜冠華, 陳建文 申請(qǐng)人:河北珠峰儀器儀表設(shè)備有限公司