论文导读：现将对传感器测量液位装置进行模拟。我们对一个油瓶液位进行了测量。差压传感器测量液位的效果良好。液位，差压传感器在液位测量上的应用。

　　关键词：差压传感器，液位，测量

　　1. 引言

　　在日常生活中，像油桶、水桶、输液瓶等相关不透明的容器，需要观察它其中液体的液位，有些则要非常精密的仪器进行测量，来知道它准确的位置，以防安全方面的问题。毕业论文，液位。传感器在这方面应用的也较多。毕业论文，液位。实验用的传感器是Honeywell 的24PCCFA6D，量程为0~100KPa，输入供电范围为5V~12V，温度范围为-40℃~+85℃，具有高稳定性、重复性和一致性[1-3]。

　　2. 装置介绍

　　现将对传感器测量液位装置进行模拟，取一饮料瓶，挂在铁架台上，将瓶子底部打一小孔，将塑料管插入，塑料管一头与塑料瓶接口处密封，一段与传感器输入端连接，然后将接口处密封，传感器另一端则直接连通大气。这样，传感器两端的差压就为水压。传感器输出电压端接上小数点后三位的数字显示表，可以明显的看出传感器输出电压值随液位变化时的变化。毕业论文，液位。毕业论文，液位。

　　传感器与瓶子相接的一端，这端为大气压与水压，传感器连通大气压一端为，所以两端的差压就为水压，而传感器两端差压与其所对应的输出电压值是成正比的，所以可以通过数字显示的电压值，直接推算出液体的高度。

　　液位

　　图1 传感器测量液位的示意图

　　3. 测量方法

　　3.1 高度定标

　　首先将塑料瓶进行定标，由于塑料瓶是一个不规则的容器，所以通过量筒的量取，然后转移到瓶中，在瓶上标记好液位的高度。

　　3.2 输出电压定标

　　将饮料瓶内装满液体，轻轻松动饮料瓶的瓶盖，使液体缓缓流下，使得饮料瓶中不形成大的液体流，不影响测量位置的压力值。随着液体慢慢的流出，液位开始下降，一边记录液位高度，一边读取显示器的输出电压值，得出一组电压值与液位高度之间的关系曲线：

　　表1 电压值与液位之间的关系表

　　1234567891011

　　电压值（v）0.0010.0250.0750.1250.2250.2850.3850.4850.5750.6750.775

　　液位（cm）2.03.04.05.06.07.08.09.010.011.012.0

　　1213141516171819202122

　　电压值（v）0.8750.9751.0601.1751.2501.3501.4501.5501.6501.7251.800

　　液位（cm）13.014.015.016.017.018.019.020.021.022.023.0

　　通过软件作图，可以得到输出电压与液位之间的关系图，如下图所示：

　　液位

　　图2 输出电压与液位之间的关系图

　　通过最小二乘法进行直线拟合，得到电压与液位之间的关系值为10.894。同时我们从图中也可以看到在液位较小时，可以看出线性关系不是很好，所以在测量较小液位时，准确度会有所降低[4-6]。

　　3.3 液位测量

　　通过定标得到了输出电压与液位之间的关系值10.894，我们对一个油瓶液位进行了测量。记得输出电压值和其相应的位置，用笔标记在瓶子上，通过对输出电压进行换算后，即得到相应位置的液位高度。最后在用米尺进行对比，确定准确高度，来验证此实验的准确性。

　　表2 测得液位值与标准液位值之间的关系表

　　123456789

　　电压值（V）1.0011.5022.0052.5013.0023.5004.0004.5015.003

　　液位（cm）10.615.821.226.932.038.142.748.854.3

　　标准液位（cm）10.916.321.827.232.738.143.649.054.5

　　液位

　　图3 油瓶的液位与输出电压之间的关系图

　　通过对油瓶的液位进行了测量，可以从表中发现通过这一关系值换算出的液位值是可靠的。我们可以用此传感器对液位进行测量，在一定量程范围内的准确度较高。毕业论文，液位。所以在实际生活中，是一个测量液位较好的方法，适用于推广。

　　4. 结论

　　用传感器测量液位可应用在油瓶、水瓶和液体罐等这些不透明的容器中，较为方便的知道其中液体的液位高度，但注意换算参数，只适用于测量同种密度的液体，如果测量不同液体的液位，则需对输出电压重新定标。毕业论文，液位。实验通过定标找到关系值，将测得的电压值直接转换为高度值，即可通过数显装置直接去读液位高度，完成液位的测量工作。实验测试发现，差压传感器测量液位的效果良好，数据可靠，适用于大规模的推广。

　　参考文献：

　　[1]蒋本雨。压力传感器的性能参数问题[J].传感器世界，1999（12）：31-35.

　　[2]宋青林，孙以材。压力传感器激励电源电压值的选择[J].传感器世界，2000（9）：8-13.

　　[3]陈信琦，季安。硅压阻传感器稳定性品质的研究[J].传感器技术，1999（5）：1-3.

　　[4]周南生，居水荣，宫俊等。硅压力传感器的灵敏度和非线性分析[J].传感技术学报，1994（12）：39-43.

　　[5]沈桂芬，付世，丁德宏等。硅压力传感器的非线性分析及优化设计[J].传感技术学报，2003（3）：39-43.

　　[6]孙凤玲，于海超，王金文等。超硅压阻式压力传感器温度补偿建模与算法研究[J].微电子技术，2007（7）：48-50.