浅谈电磁式电导率变送器的硬件设计原理
时间:2022-07-26 阅读:597
电磁式电导率变送器的硬件主要由3个模块组成,即传感器测量单元、数据处理控制单元和无线通信单元。
1、传感器测量单元:传感元件为电导率传感器探头和温度传感器。由CPU产生的方波激励信号,经放大后送入传感器测量探头,输岀信号经精密整流、偏移放大、滤波及限幅等处理后送往CPU。
2、数据处理控制单元:从测量单元获得的电压与温度信号由CPU进行数据采集、零点与满量程校正、温度补偿等处理,获得待测液体的电导率,同时对应输出一路4mA~20mA的标准信号。
本单元核心部分为16位超低功耗的MSP430系列单片机,该单片机电源电压为1.8V~3.6V,待机电流小于1μA,在RAM数据保持方式时耗电仅0.1μA,在活动模式时耗电250μA/MIPS(MIPS:每秒百万条指令数);具备高性能模拟技术及丰富的片上外围设备。
3、无线通信单元:选用单片集成射频收发器芯片nRF905,可直接与各种单片机连接使用,软件编程非常方便,而且抗干扰能力强,特别适合工业控制场合。nRF905工作电压1.9V~3.6V,工作于433/868/915MHz3个ISM(工业、科学和医学)频道,频道之间的转换时间小于650μs。
电磁式电导率变送器功耗非常低,工作于接收模式时的电流为12.5mA,以-10dBm的输出功率工作时电流只有9mA,内建空闲模式与关机模式,易于实现节能。