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在性能試驗(yàn)中，液罐用介質(zhì)為0號柴油和自來水充滿，油水分界面的高度實(shí)質(zhì)上是變送器要測量的水位高度。試驗(yàn)的電容式液位變送器測桿長為1000 mm；探頭內(nèi)金屬電極直徑為lOmm；電極外敷的絕緣材料選取聚四氟乙烯材料，厚度為2001ma，測桿與被測介質(zhì)*絕緣，具有高抗腐蝕和耐高溫性能。選用0號柴油和自來水為變送器介質(zhì)試驗(yàn)。通過調(diào)節(jié)C 電容值使液罐中只有自來水時電容量為～1800pF，液罐灌滿0號柴油時電容量為～100pF，可以確定滿量程電容變化量AC=～1700pF左右。由芯片手冊知CAV424的*檢測范圍在10pF到2IlF，滿量程電容變化值應(yīng)在參考電容值的5％副100％的范圍內(nèi)，故可選定cx =1800pF，計(jì)算振蕩電容的C =1．6· 1=2880pF，實(shí)際選取電阻值為3300pF，兩個低通濾波器的外接電容cL1=cL2=200-G1=6．36uF。當(dāng)被測的電容變化量AC為零時，被測電容 和參考電容C 的數(shù)值不*一致，可以通過調(diào)整連接芯片管腳Rcx]和Rcx2的外接電阻校準(zhǔn)零點(diǎn)輸出，每個外接電阻可提供士25％的電容容量的調(diào)節(jié)能力。在實(shí)際調(diào)試過程中Rcx]的電阻值固定選為300k~，常溫下調(diào)零時，使測量液位為zui低，使單片機(jī)PIC16C71 1的零點(diǎn)輸出管腳的電壓為0V，僅通過調(diào)節(jié)電阻Rcx2的電阻值使被測電容G1和參考電容Cx2的振蕩頻率基本相同，即VDIFFmm=VLPOUTmm—VM=0。滿量程時，通過調(diào)整電阻R￡1（RL2）的阻值使輸出的差分電壓VDIFFm ： P0 一VM=0．4V，通過調(diào)整阻尼使變送器的輸出為20mA。在其它溫度下，通過調(diào)整單片機(jī)PWM 管腳輸出的信號控制Rcx2和Rcosc的電壓差來控制零點(diǎn)和滿量程的輸出。試驗(yàn)時的液罐的壓力為常壓，在溫度為512、2512和55℃時分別對液位變送器的輸出進(jìn)行測試，得到試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1所示。

變送器按下列公式進(jìn)行誤差分析： 8i=[（五一4mA一16mAHJ1000）／16mA]x 100％式中， 變送器輸出電流（單位：mA）；脅一液位高度（單位：mrn）。可知采用該方法電容式液位變送器精度可達(dá)到O．5％。實(shí)踐證明：電容式液位變送器的測量精度有較大影響的主要因素是分布電容和溫度漂移。溫度變化對測量結(jié)果的影響可通過上述方法用軟件實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償；而分布電容會對測量精度產(chǎn)生的影響很難通過改進(jìn)硬件設(shè)計(jì)和軟件補(bǔ)償?shù)姆椒?消除。因此我們將這些分布電容和電容測量電路看做一個整體，通過對零點(diǎn)和滿量程進(jìn)行補(bǔ)償以獲得較高的測量精度。

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