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淺談電磁式電導率變送器的硬件設計原理

閱讀:714      發布時間:2022-7-13
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  電磁式電導率變送器的硬件主要由3個模塊組成,即傳感器測量單元、數據處理控制單元和無線通信單元。
  
  1、傳感器測量單元:傳感元件為電導率傳感器探頭和溫度傳感器。由CPU產生的方波激勵信號,經放大后送入傳感器測量探頭,輸岀信號經精密整流、偏移放大、濾波及限幅等處理后送往CPU。
  
  2、數據處理控制單元:從測量單元獲得的電壓與溫度信號由CPU進行數據采集、零點與滿量程校正、溫度補償等處理,獲得待測液體的電導率,同時對應輸出一路4mA~20mA的標準信號。
  
  本單元核心部分為16位超低功耗的MSP430系列單片機,該單片機電源電壓為1.8V~3.6V,待機電流小于1μA,在RAM數據保持方式時耗電僅0.1μA,在活動模式時耗電250μA/MIPS(MIPS:每秒百萬條指令數);具備高性能模擬技術及豐富的片上外圍設備。
  
  3、無線通信單元:選用單片集成射頻收發器芯片nRF905,可直接與各種單片機連接使用,軟件編程非常方便,而且抗干擾能力強,特別適合工業控制場合。nRF905工作電壓1.9V~3.6V,工作于433/868/915MHz3個ISM(工業、科學和醫學)頻道,頻道之間的轉換時間小于650μs。
  
  電磁式電導率變送器功耗非常低,工作于接收模式時的電流為12.5mA,以-10dBm的輸出功率工作時電流只有9mA,內建空閑模式與關機模式,易于實現節能。

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