【设计方案】基于US610防水压力传感器实现水位自动监测

地下水是我国水资源的关键构成部分，占总储量的三分之一，年供应量约达20%，对经济社会的持续发展起着至关重要的作用。然而，地下水的过度开采引发了诸多地质灾害，例如地面沉降和地裂缝。当前，我国地下水位监测仍主要依赖传统的人工方式，这种方式不仅限制了突发异常的预警效率，还消耗了大量的人力资源，并可能因人为因素引入测量误差。因此，实现地下水位的自动监测对于提高地质灾害预报能力具有重要意义。 本设计思路如下：前端采用防水压力传感器US610进行原始信号的采集，经过调理放大后，传输至主控制器。在主控制器内部经过模数转换等处理，通过无线通信模块发送至室内监控室。接收端在控制器的控制下，通过串口将数据传输至上位机。人机界面通过软件实现，能够对数据进行处理、显示及存储等操作。

联兴微压力传感器US610-100KW-S 压力传感器信号采集 US610-100KW-S是一种集成硅压力传感器，具备片内信号调理功能和温度补偿功能，输出为高精度模拟电压信号。该传感器的压力测量范围为0～100kPa，对应水位范围为0～10m，满量程输出为4.5-5V，灵敏度为0.04V／kPa。图2展示了US610-100KW-S的实物图及其推荐的退耦电路。

US610-100KW-S传感器的上部设有1个压力孔：P1孔，直接与水接触；下部设有P2孔，为真空孔，通入空气。电压的变化与P1和P2之间差值P的变化成正比，US610属于正压式传感器，即P1大于P2，其计算公式为P=P1-P2。 传感器输出电压与水位之间存在良好的线性关系。鉴于不同地区重力加速度和地下水密度的差异，每次测量时，可以采集一组数据，计算出相应的系数，并在软件中进行校正，以确保测量的准确性。