油位傳感器工作原理

1、北京北計(jì)普企軟件PQ-606系列數(shù)字汽車油位計(jì)使用說明書2011-06-01修訂 2011-06-05實(shí)施北京北計(jì)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(cè)量原理，采用斷層掃描技術(shù),動(dòng)態(tài)分析傳感器在介質(zhì)中各種參數(shù)，自動(dòng)進(jìn)行精確補(bǔ)償，輸出信號(hào)隨液位高度改變呈線性連續(xù)變化。整機(jī)無任何彈性部件和可動(dòng)部件，耐沖擊、安裝方便，可安裝在各種場(chǎng)合對(duì)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(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。特點(diǎn)：該系列傳感器是計(jì)量級(jí)測(cè)量?jī)x器，具有很高的分辨率和測(cè)量精度。它無須人工干預(yù)，自動(dòng)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(cè)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(hào)。徹底解決了乙醇汽油、甲醇燃料等介質(zhì)難測(cè)量的問題，也同時(shí)解決了不同地區(qū)因油的標(biāo)號(hào)不同和溫度的巨大差異引起的測(cè)量誤差問題。目前該技術(shù)在國(guó)內(nèi)獨(dú)一無二，處于國(guó)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(cè)范圍：1001000mm 分辨率：0.01mm 探極耐溫：-50150 探極直徑：18 輸出信號(hào)：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(jí)：隔爆ExdC T5精確度等級(jí)：測(cè)量范圍在300mm以內(nèi)時(shí)；精確度等級(jí)是1.5；測(cè)量范圍在300mm到700mm時(shí)；精確度等級(jí)是1.0；測(cè)量范圍在700mm到1000mm時(shí)；精確度等級(jí)是0.5；注：有效范圍內(nèi)精度等級(jí)為上述精度或絕對(duì)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(jì)算機(jī)發(fā)送端黃色 RS232 (TXD)計(jì)算機(jī)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(dòng)校準(zhǔn)，整機(jī)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(cè)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(cè)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(cè)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(duì)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(qǐng)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(duì)好孔位，并用螺絲固定好，擰緊時(shí)應(yīng)對(duì)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(shí)造成的油面傾斜及油面波動(dòng)對(duì)其的影響。 如上圖所示，當(dāng)油面傾斜時(shí)，油箱邊緣油面會(huì)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(huì)致使傳

6、感器測(cè)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(gè)字節(jié)，固定為ASCII的$!(0x24 0x21)。命令：2個(gè)字節(jié)，各不相同，如DO(0x44 0x4F)。ID號(hào)：2個(gè)字節(jié)，ASCII表示的序列號(hào)，如01(0x30 0x31)。最多為99。較驗(yàn)：2個(gè)字節(jié)，采取較驗(yàn)和方式，為從包頭到ID號(hào)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(jìn)制方式，如最后算出來的較驗(yàn)和為0x0245，那么只保存低8位，即0x45，轉(zhuǎn)成ASCII表示的十六進(jìn)制為45”(0x34 0x35)。包尾：2個(gè)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(gè)字節(jié)，固定為“*號(hào)，即0x2A。標(biāo)識(shí)：3個(gè)字節(jié)，說明當(dāng)前回復(fù)的數(shù)據(jù)類型。ID號(hào)：2個(gè)字節(jié)，ASCII表示的序列號(hào)，如01(0x30 0x31)。最多為99。值 ：6個(gè)字節(jié)，說明當(dāng)前回復(fù)的值，長(zhǎng)度固定為6字節(jié)。較驗(yàn)：2個(gè)字節(jié)，采取較驗(yàn)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(jìn)制方式，如最后算出來的較驗(yàn)和為0x0245，那么 只保存低8位，即0x45，轉(zhuǎn)成ASCII表示的十六進(jìn)制為45”(0x34 0x35)。包尾：2個(gè)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 ： $!DO013901表示ID號(hào)。其中39表示較驗(yàn)和,為從$字符(即0x24)開始至較驗(yàn)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(jìn)制的ASCII碼,如$!DO01相加之后為0x0139,那么較驗(yàn)值為ASCII的39,即0x33 0x39)十六進(jìn)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(hào).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(bǔ)充.如012.21，表示為12.2

9、1%。98為較驗(yàn)和.十六進(jìn)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(jìn)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(gè)字節(jié)補(bǔ)0代替，F(xiàn)A32為當(dāng)前油位AD值A(chǔ)SCII表示的十六進(jìn)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(duì)應(yīng)的00000000FFFF的AD值十六進(jìn)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(jìn)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(jìn)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(jì)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(jìn)制 ： 24 21 5A 34 30 31 33 34 0D 0A、濾波范圍 ： 09級(jí)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(jìn)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)： $XROIL0202DDDDXXn DDDD為油量值，XX為異或校驗(yàn)值，'n'結(jié)束符DDDD為油位百分比例如：$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(shí)間同上4、考前須知1、 RS232/RS485/0-5V/420mA信號(hào)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(shí)接多個(gè)傳感器，但要事先設(shè)置每個(gè)傳感器的通訊地址，每個(gè)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(shí)應(yīng)給模塊留出響應(yīng)的時(shí)間，讀取速度不能太快，連續(xù)讀取時(shí)兩條指令間的時(shí)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(hào)傳輸線，尤其是RS232通訊，通訊線不宜過長(zhǎng)，且應(yīng)采用屏蔽線。3、 對(duì)RS232/RS485信號(hào)的傳感器，在排除通訊不上的故障時(shí)，可將藍(lán)色與黃色線對(duì)調(diào)一下進(jìn)行測(cè)試，如果通訊成功，那么說明是接線錯(cuò)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(shí)所用功耗。5、 實(shí)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(huì)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(cè)介質(zhì)的位置高度信號(hào)，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(shí)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(huì)變得平滑，濾波值越大，曲線越平滑，但油量值會(huì)滯后于油量的變化的時(shí)間。因此，曲線的平滑度與油量值的滯后時(shí)間反響時(shí)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(chǎng)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(shí)的介質(zhì)與現(xiàn)場(chǎng)使用的介質(zhì)存在一定的差異，該傳感器具有自動(dòng)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(qǐng)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(qǐng)?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(cuò)誤檢測(cè)接線是否正確檢測(cè)負(fù)載時(shí)供電電壓是否大于10V檢測(cè)供電電流是否為310mA根據(jù)2.1進(jìn)行接線，或?qū)⑺{(lán)色與黃色線對(duì)調(diào)僅限數(shù)字通訊以上檢查均正?；螂娏鞒稣７秶?，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(cè)負(fù)載時(shí)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(shí)不動(dòng)；重新上電后正常，那么重點(diǎn)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(dòng)適應(yīng)未完成； 傳感器故障；檢測(cè)負(fù)載時(shí)供電電壓是否正常如電壓不穩(wěn)周圍是否