油位傳感器工作原理

1、北京北計普企軟件PQ-606系列數(shù)字汽車油位計使用說明書2011-06-01修訂 2011-06-05實施北京北計普企軟件技術(shù) 制訂PQ-606系列數(shù)字油位傳感器基于射頻電容測量原理，采用斷層掃描技術(shù),動態(tài)分析傳感器在介質(zhì)中各種參數(shù)，自動進行精確補償，輸出信號隨液位高度改變呈線性連續(xù)變化。整機無任何彈性部件和可動部件，耐沖擊、安裝方便，可安裝在各種場合對汽油、柴油、液壓油的油位及其它各種弱腐蝕性液體的液位進行準(zhǔn)確測量。特點：該系列傳感器是計量級測量儀器，具有很高的分辨率和測量精度。它無須人工干預(yù)，自動校準(zhǔn)，不存在溫度漂移，且不受介質(zhì)的變化影響。也就是說同一支傳感器，不管被測量的介質(zhì)是水還是汽油

2、或柴油，不管溫度如何變化，它都能正確輸出精確的液位高度信號。徹底解決了乙醇汽油、甲醇燃料等介質(zhì)難測量的問題，也同時解決了不同地區(qū)因油的標(biāo)號不同和溫度的巨大差異引起的測量誤差問題。目前該技術(shù)在國內(nèi)獨一無二，處于國際領(lǐng)先水平。 承壓范圍: -0.1MPa0.1MPa 環(huán)境溫度: -40651、性能指標(biāo)： 檢測范圍：1001000mm 分辨率：0.01mm 探極耐溫：-50150 探極直徑：18 輸出信號：420mA、05V、010V、RS485通訊、RS232通訊 供電電源：DC1240V(420mA除外) 極限工作電壓：DC10V60V420mA除外 固定方式：螺紋安裝M20×1.5或

3、法蘭安裝，特殊規(guī)格可按要求定制 防爆等級：隔爆ExdC T5精確度等級：測量范圍在300mm以內(nèi)時；精確度等級是1.5；測量范圍在300mm到700mm時；精確度等級是1.0；測量范圍在700mm到1000mm時；精確度等級是0.5；注：有效范圍內(nèi)精度等級為上述精度或絕對誤差3mm 取最大。2、操作說明：2.1接線方式如下： RS232：此方式輸出的傳感器具備4根線紅色 24V+黑色 24V-RS232地藍(lán)色 RS232 (RXD)計算機發(fā)送端黃色 RS232 (TXD)計算機接受端RS485：此方式輸出的傳感器具備4根線紅色 24V+黑色 24V-黃色 RS485 A藍(lán)色 RS485 B42

4、0mA：此方式輸出的傳感器具備2根線紅色 24V+黑色 24V-05V：此方式輸出的傳感器具備3根線紅色 24V+黑色 24V-藍(lán)色 05V電壓輸出2.2校準(zhǔn)流程：由于該傳感器采用微電腦控制技術(shù)，因此省去了使用中繁瑣的手動校準(zhǔn)，整機正常情況下無需校準(zhǔn)可直接應(yīng)用于常規(guī)介質(zhì)的測量，如需校準(zhǔn)，可通過如下操作：在通電情況下將傳感器緩慢放入被測介質(zhì)中。使液位從傳感器的下孔處開始緩慢上升超過傳感器測量局部的三分之一處，傳感器的上孔處為最正確校準(zhǔn)位置，因此，在校準(zhǔn)過程中應(yīng)使液位盡量上升至傳感器上孔處。此操作即完成了對傳感器的校準(zhǔn)。為防止校準(zhǔn)失敗，此過程應(yīng)操作2次以上。2.3傳感器的安裝： 如果是舊車需撤除原

5、有傳感器。新車直接安裝； 安裝前請檢查附件：法蘭，橡膠墊，O型圈，螺絲是否齊備及相符； 將O型圈套在傳感器的根部； 將橡膠墊的兩面涂抹上耐油密封膠，然后和法蘭盤與油箱法蘭對好孔位，并用螺絲固定好，擰緊時應(yīng)對稱輪流加力，以保證各方向受力均勻，防止漏油； 將傳感器插入用扳手?jǐn)Q緊即可完成傳感器的安裝； 按定義分別接好電源線和通訊線； 檢查線路正常，即可接通傳感器電源，傳感器可正常工作；安裝示意圖 傳感器的安裝位置前后左右應(yīng)盡量靠近油箱中心，從而減小車在上下坡時造成的油面傾斜及油面波動對其的影響。 如上圖所示，當(dāng)油面傾斜時，油箱邊緣油面會因傾斜方向的不同從而偏高或偏低。如果傳感器位于油箱邊緣，會致使傳

6、感器測量到的值偏大或偏小。3、通訊協(xié)議協(xié)議一3.1協(xié)議結(jié)構(gòu):終端發(fā)往油位儀的命令由五局部組成，如下：包頭：2個字節(jié)，固定為ASCII的$!(0x24 0x21)。命令：2個字節(jié)，各不相同，如DO(0x44 0x4F)。ID號：2個字節(jié)，ASCII表示的序列號，如01(0x30 0x31)。最多為99。較驗：2個字節(jié)，采取較驗和方式，為從包頭到ID號的所有字符的相加和的低8位，最后此低8位轉(zhuǎn)為ASCII表示的十六進制方式，如最后算出來的較驗和為0x0245，那么只保存低8位，即0x45，轉(zhuǎn)成ASCII表示的十六進制為45”(0x34 0x35)。包尾：2個字節(jié)，為回車換行符，即0x0D 0x0A

7、油位儀發(fā)往終端的命令也是由六局部組成，如下：包頭：1個字節(jié)，固定為“*號，即0x2A。標(biāo)識：3個字節(jié)，說明當(dāng)前回復(fù)的數(shù)據(jù)類型。ID號：2個字節(jié)，ASCII表示的序列號，如01(0x30 0x31)。最多為99。值 ：6個字節(jié)，說明當(dāng)前回復(fù)的值，長度固定為6字節(jié)。較驗：2個字節(jié)，采取較驗和方式，為從包頭到值的所有字符的相加和的低8位，最后，此低8位轉(zhuǎn)為ASCII表示的十六進制方式，如最后算出來的較驗和為0x0245，那么 只保存低8位，即0x45，轉(zhuǎn)成ASCII表示的十六進制為45”(0x34 0x35)。包尾：2個字節(jié)，回車換行符，即0x0D 0x0A3.2協(xié)議內(nèi)容：讀液位:由終端或電腦發(fā)往液

8、位儀的命令無任何濾波: ASCII ： $!DO013901表示ID號。其中39表示較驗和,為從$字符(即0x24)開始至較驗和之前所有字符的直接相加之和的低8位,此8位轉(zhuǎn)成十六進制的ASCII碼,如$!DO01相加之后為0x0139,那么較驗值為ASCII的39,即0x33 0x39)十六進制 ：24 21 44 4F 30 31 33 39 0D 0A液位儀回復(fù)：ASCII ： *RFV01000.0197RFV為讀液位返回標(biāo)志.01為當(dāng)前油位傳感器ID號.000.01為當(dāng)前油位值,百分比表示,最高值為100.00.固定以XXX.XX形式表述,缺乏位以零補充.如012.21，表示為12.2

9、1%。98為較驗和.十六進制 ： 2A 52 46 56 30 31 30 30 30 2E 30 31 39 38 0D 0A讀當(dāng)前液位AD值:由終端或電腦發(fā)往液位儀的命令有濾波:ASCII ： $!RY0151十六進制 ： 24 21 52 59 30 31 35 31 0D 0A液位儀回復(fù)：ASCII ： *CFV0100FA32B600FA32為當(dāng)前AD值，00為缺乏6個字節(jié)補0代替，F(xiàn)A32為當(dāng)前油位AD值A(chǔ)SCII表示的十六進制，即表示當(dāng)前油位值為0xFA32。 注：此AD值為油位0%100%變化而對應(yīng)的00000000FFFF的AD值十六進制 ： 2A 43 46 56 30 3

10、1 30 30 46 41 33 32 42 36 0D 0A設(shè)置液位儀ID:由終端或電腦發(fā)往液位儀的命令:ID范圍 0-99ASCII ： $!ID0133ID為命令01為ID值十六進制 ： 24 21 49 44 30 31 33 33 0D 0A液位儀回復(fù):ASCII ： *SID01OKOKOK39 表示成功。*SID01NONONO42 表示失敗。01表示設(shè)置的ID值，OKOKOK表示設(shè)置成功，ONONON表示設(shè)置失敗。十六進制 ：2A 53 49 44 30 31 4F 4B 4F 4B 4F 4B 33 39 0D 0A2A 53 49 44 30 31 4E 4F 4E 4F

11、4E 4F 34 32 0D 0A設(shè)置濾波系數(shù):由終端或電腦發(fā)往液位計的命令A(yù)SCII ：$!Z40134Z為命令01為ID值4為濾波系數(shù),可選參數(shù)為:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9其余參數(shù)無效十六進制 ： 24 21 5A 34 30 31 33 34 0D 0A、濾波范圍 ： 09級0 、無濾波1 、12 秒2 、24秒3 、36秒4 、60秒5 、120秒6 、180秒7 、240秒8 、480秒9 、960秒液位儀回復(fù) ：ASCII ： *SZN01OKOKOK54 表示成功。 *SZN01NONONO5D 表示失敗十六進制 ： 2A 53 5A 4E 30 31 4F 4B

12、4F 4B 4F 4B 35 34 0D 0A 2A 53 5A 4E 30 31 4E 4F 4E 4F 4E 4F 35 44 0D 0A協(xié)議二查詢命令:*020600# 回復(fù)： $XROIL0202DDDDXXn DDDD為油量值，XX為異或校驗值，'n'結(jié)束符DDDD為油位百分比例如：$XROIL02025678XXn那么油位百分比為56.78%讀取當(dāng)前液位百分比 *020600# 阻尼系數(shù) *0206X3# x為0-90無阻尼，9最大 時間同上4、考前須知1、 RS232/RS485/0-5V/420mA信號只能存在一種，可以任意選擇使用其中之一。RS485總線可以同

13、時接多個傳感器，但要事先設(shè)置每個傳感器的通訊地址，每個傳感器的通訊地址必須是唯一的，以防總線鎖死。RS485總線采用的是半雙工芯片，因此讀取數(shù)據(jù)時應(yīng)給模塊留出響應(yīng)的時間，讀取速度不能太快，連續(xù)讀取時兩條指令間的時間間隔不能小于200ms。2、 由于車上環(huán)境惡劣，傳感器供電需采用隔離電源供電。信號傳輸線，尤其是RS232通訊，通訊線不宜過長，且應(yīng)采用屏蔽線。3、 對RS232/RS485信號的傳感器，在排除通訊不上的故障時，可將藍(lán)色與黃色線對調(diào)一下進行測試，如果通訊成功，那么說明是接線錯誤導(dǎo)致。此操作僅限數(shù)字通訊。4、 傳感器的供電電壓不得超過其正常工作電壓，且傳感器供電電源功耗不小于傳感器正常

14、工作時所用功耗。5、 實際環(huán)境應(yīng)符合傳感器根本參數(shù)要求，不得超出正常范圍，否那么將會導(dǎo)致傳感器損壞，甚至引起其它事故的發(fā)生。6、 傳感器輸出的是被測介質(zhì)的位置高度信號，在濾波為零的情況下，輸出的值構(gòu)成的曲線反響油面的實際變化，輸出值隨著油面的上升或下降而變化，加上濾波后曲線會變得平滑，濾波值越大，曲線越平滑，但油量值會滯后于油量的變化的時間。因此，曲線的平滑度與油量值的滯后時間反響時間是成正比關(guān)系的。出廠濾波值是綜合客戶反響意見及現(xiàn)場情況而設(shè)定的較為適合的值。7、 由于油品的關(guān)系，傳感器設(shè)置時的介質(zhì)與現(xiàn)場使用的介質(zhì)存在一定的差異，該傳感器具有自動適應(yīng)多種介質(zhì)的功能，可以解決由于介質(zhì)不同導(dǎo)致的誤

15、差，因此用戶在使用前應(yīng)執(zhí)行2.2中操作。8、 請勿將傳感器拆卸或惡意損壞，否那么恕不保修。9、 常規(guī)傳感器出廠附件有法蘭、橡膠墊、O型圈、說明書、合格證等附件，如有特別要求，請?zhí)崆坝枰哉f明。10、 傳感器的橡膠墊、O型圈等所有附件，均不在三包范圍內(nèi)。5、常見故障排除故障現(xiàn)象原因分析排除及解決方法備注無輸出/通訊不上 電源開路或電壓過低； 傳感器故障； 接線錯誤檢測接線是否正確檢測負(fù)載時供電電壓是否大于10V檢測供電電流是否為310mA根據(jù)2.1進行接線，或?qū)⑺{(lán)色與黃色線對調(diào)僅限數(shù)字通訊以上檢查均正常或電流超出正常范圍，那么為傳感器故障。420mA輸出的供電電壓DC2028V 電流為 420mA通訊輸出的除外。輸出值不變 供電電壓異常； 外部干擾； 傳感器堵塞； 傳感器故障；檢測負(fù)載時供電電壓是否正常如電壓不穩(wěn)給傳感器重新上電周圍是否有嚴(yán)重干擾檢查傳感器上下孔是否堵塞假設(shè)沒有，那么為傳感器故障。檢查油箱內(nèi)油位是否確實不動；重新上電后正常，那么重點檢查干擾及電源供電處。輸出值誤差較大 供電電壓異常； 外部干擾； 傳感器堵塞； 自動適應(yīng)未完成； 傳感器故障；檢測負(fù)載時供電電壓是否正常如電壓不穩(wěn)周圍是否