如何设计和制作一个电容式液位传感器

　　本文在分析比较了常见的电容式液位传感技术的基本结构和基本原理的基础上，选择了筒式电容液位测量方法，并在电路中加入了信号处理的部分，实现了对液位的实时监控。本文主要研究了液位的测量技术以及测量系统的基本组成，尤其是对传感器做了比较详细的描述，分析了电容式液位计的测量原理。在此基础上，将液位的变化转换为电压的变化，该电压能够很好的与液位的高低相对应起来，从而实现了实时液位监测。通过实际的测量以及对实验数据的分析表明，整个系统在测量液体时的准确性精度可以达到2.6%，并可用于多种液体液位的测量。

　　作为一种相当重要的工业用测量仪器仪表，液位计广泛的应用于石油化工、农业、医学、液体运输等工业领域。随着科技的进步，尤其是集成电路芯片的高速发展与生产自动化程度的不断提高，必须随时对目标液体的高度进行监测，以此来确保在对液位的测量中能够使得自动化生产始终处于最佳状态，提高生产的效率。生产要求的提出在为工业生产领域提供更方便快捷的使用的同时，也提高了对于液位传感系统的复杂程度。因此，为了能够满足在各种各样的环境下的使用，人们研制出了多种多样的液位计。

　　电容式液位计等效为一种电容可变的电容器，该设备可以通过其自身的基本特性，将从外界获取的非电学变量转化成电容的改变量。电容器的最基本构成就是两个相互正对的带电极板，在两个极板间充斥着绝缘介质。虽然在各种应用场合下，电容式液位计的形状可能会有很大的差异性，但其基本测量原理不外乎三种：极板相对面积的改变，极板间距的改变，极板间绝缘电介质的改变。测量系统的构成：传感器一般是由三部分组成，包括：敏感部件，传感部件和测量电路，必要时还需要电源来提供辅助电压或者电流。测量电路是能够将经过敏感元件和传感元件所获得的电学量转变为方便测量、显示、控制、记录和处理的有价值的电信号的电路。主要的测量方法有震荡法，交流电桥法，调频式谐振法，运算放大器法。