基于PCap01的智能多段式电容汽包水位计设计  

The design of an intelligent multi-segments capacitive water-level meter for boiler based on PCap01

作　　者：田海军[1] 张鋆[1] 张鑫 

机构地区：[1]东北电力大学自动化工程学院,吉林132012 [2]国电南瑞(北京)控制系统有限公司开发部,北京100193

出　　处：《制造业自动化》2015年第5期126-128,148,共4页Manufacturing Automation

基　　金：国家自然科学基金项目(61304015)

摘　　要：为了解决差压式汽包水位计不能实现水位的全工况测量,使用中需要温度压力补偿及投用麻烦等缺陷,设计了一款智能电容水位计,该水位计传感器采用同轴圆筒式多段的电容传感器结构形式,传感器外极筒为一个整体,内极板设有多段,每段的间距足够小,电容的检测方法采用电容数字转换技术专用芯片PCap01,芯片集成了哈佛结构的数字信号处理器,通过编程能够实现多段传感器电容值的高速同时测量,单片机STM32F103C8T6通过SPI通讯接口控制电容值的读取,采集后的数据经过运算,通过D/A转换芯片AD421输出两线制标准的4m A^20m A信号,在4m A^20m A模拟信号的基础上叠加数字音频信号进行双向数字通讯。通过HART协议访问传感器的测量过程参数、设备组态、校准等信息。实验结果表明该水位计精度等级可以达到0.5,解决了水位测量的温度压力补偿问题,可以满足工业现场要求。

关 键 词：多段电容 液位测量 汽包水位 PCap01 电容检测 HART 

分 类 号：TP212.9[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]