一種具有壓力補償的水位檢測系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種水位檢測系統，尤其涉及一種具有壓力補償的水位檢測系統，屬于水位檢測領域。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著我國地質勘探水平的不斷提高，水位檢測、溫度檢測、金屬含量檢測等技術已日趨成熟。但是，當進行具體工程應用時，還需要考慮很多因素。本發明根據地質勘探隊在勘探礦井等自然環境惡劣、不適合機動車駛入以及工作人員長期駐留的情況，提出了無線遠程檢測方法。檢測系統中的壓力傳感器多選用單晶硅壓力傳感器。因為此種傳感器是利用單晶硅的壓阻效應制成，其壓阻系數隨溫度變化而變化，且壓阻效應原理本身即可引起傳感器輸出的溫度漂移。另外，半導體敏感元件的制作工藝也會帶來傳感器的整體溫漂，這就需要有一套行之有效的方法來解決壓力傳感器自身易受溫度影響所帶來的缺陷。
[0003]例如申請號為“201310085243.5”的一種水位檢測系統，包括一容水裝置，容水裝置包括一水槽、一浮于水槽水面的浮塊及一連接浮塊的連接部，水位檢測系統還包括一與連接部連接的第一滑動變阻器、一與第一滑動變阻器連接的傳感器、一連接傳感器的頻率電壓變換器、一連接頻率電壓變換器的比較電路及一連接比較電路的指示模塊，浮塊用于受水位的升降驅動而帶動第一滑動變阻器的滑動端移動從而改變傳感器的電壓，傳感器用于根據電壓的變化改變電容值從而改變頻率電壓變換器輸出的電壓，比較電路用于比較頻率電壓變換器輸出的電壓與一參考電壓的大小而確定是否開啟指示模塊。
[0004]又如申請號為“201410656554.7”的一種水位觀測系統，其包括電源、機械部件、控制部件以及數據采集部件。本發明的水位觀測系統運用水體浮力原理設計制作，利用浮標重力及其所受浮力平衡點確定水面位置，浮標可隨水位變化而靈敏的、準確的移動；水位觀測系統實時的采集記錄浮標移動信息，從而完成水位觀測工作。該發明的水位觀測系統可以通過控制電路及電磁離合器實現自動控制，從而減少人力支出，電磁離合器由PLC輸出短暫的電流啟動，并控制剎車輪的回位，從而實現浮標自動下移及平衡；通過電機帶動集線輪轉動，從而使浮標上移至其受平衡力時自動停止。由于電磁離合器只是短暫的啟動，因此可以減少能耗并防止電路過熱燒損。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是針對【背景技術】的不足提供了一種直線開關磁阻電機位置控制系統。
[0006]本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案:
一種具有壓力補償的水位檢測系統，包含檢測端以及與其連接的數據處理終端，所述檢測端包含第一控制模塊以及與其連接的信號采集模塊、數據傳輸模塊，所述數據處理終端包含第二控制模塊以及與其連接的按鍵輸入模塊、壓力補償模塊、報警模塊和顯示模塊；所述第二控制模塊包含計算單元、參數對比單元和控制單元；
其中，信號采集模塊，用于實時采集不同水位的壓力參數；
第一控制模塊，用于將信號采集模塊采集的壓力參數通過數據傳輸模塊傳輸至第二控制模塊；
按鍵輸入模塊，用于預先設定水位正常壓力閾值；
壓力補償模塊，用于根據拉格朗日插值法計算出當前水位壓力誤差值；
計算單元，用于根據接收的水位壓力參數以及當前水位壓力誤差值計算出當前水位壓力，進而通過顯示模塊實時顯示；
參數對比單元，用于將計算單元計算出的當前水位壓力與正常參數閾值進行對比，若不在正常閾值范圍內，則發送信號至控制單元；
控制單元，用于根據接收的信號控制報警模塊發出警報同時發送至監控中心。
[0007]作為本發明一種具有壓力補償的水位檢測系統的進一步優選方案，所述第一控制模塊和第二控制模塊均采用AVR系列單片機。
[0008]作為本發明一種具有壓力補償的水位檢測系統的進一步優選方案，所述信號采集模塊為壓力傳感器。
[0009]作為本發明一種具有壓力補償的水位檢測系統的進一步優選方案，所述報警模塊采用聲光報警單元。
[0010]作為本發明一種具有壓力補償的水位檢測系統的進一步優選方案，所述顯示模塊為IXD顯示屏。
[0011]本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:
1、本發明結構簡單易于實現，且檢測精度高；
2、本發明采用一種基于拉格朗日插值的補償方法，有效地避免了受非線性和環境溫度的影響，大大提高了檢測的可靠性。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的結構原理圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明:
如圖1所示，一種具有壓力補償的水位檢測系統，包含檢測端以及與其連接的數據處理終端，所述檢測端包含第一控制模塊以及與其連接的信號采集模塊、數據傳輸模塊，所述數據處理終端包含第二控制模塊以及與其連接的按鍵輸入模塊、壓力補償模塊、報警模塊和顯示模塊；所述第二控制模塊包含計算單元、參數對比單元和控制單元；
其中，信號采集模塊，用于實時采集不同水位的壓力參數；
第一控制模塊，用于將信號采集模塊采集的壓力參數通過數據傳輸模塊傳輸至第二控制模塊；
按鍵輸入模塊，用于預先設定水位正常壓力閾值；
壓力補償模塊，用于根據拉格朗日插值法計算出當前水位壓力誤差值；
計算單元，用于根據接收的水位壓力參數以及當前水位壓力誤差值計算出當前水位壓力，進而通過顯示模塊實時顯示；
參數對比單元，用于將計算單元計算出的當前水位壓力與正常參數閾值進行對比，若不在正常閾值范圍內，則發送信號至控制單元；
控制單元，用于根據接收的信號控制報警模塊發出警報同時發送至監控中心。
[0014]期中，所述第一控制模塊和第二控制模塊均采用AVR系列單片機，所述信號采集模塊為壓力傳感器，所述報警模塊采用聲光報警單元，所述顯示模塊為LCD顯示屏。
[0015]本發明數據處理終端采用FC222-CH與檢測端通信。FC222-CH是深圳友訊達公司利用先進的單片機技術、無線射頻技術、數字處理技術和語音處理技術設計的雙向數據傳輸及低功耗模塊化電臺。它具有頻點可調、帶寬可調、功率可調、多信道、高編碼效率、接收靈敏度高等優點，并提供了 RS-232、RS-485和TTL 3種數據接口。該系統采用此設備可以滿足泵房供水遠程控制的需要。在該系統中FC222-CH選擇RS-232數據接口。
[0016]所述壓力傳感器采用壓阻式傳感器，其測量精確度很大程度上受非線性和環境溫度的影響，如何對傳感器所產生的誤差進行補償作為本發明的關鍵。在硬件上，一般補償方法都是修正橋路電阻的差異性以及橋臂電阻的漏電流、裝配應力等，但由于其外圍元件較多會導致穩定性差、精確度不高，在復雜的工況下很難達到理想的預期效果。隨著微處理器技術在傳感器領域的應用，使得通過設計軟件算法實現傳感器工作特性的自動補償成為可能。
[0017]AVR單片機具有預取指令功能，即在執行一條指令時，預先把下一條指令取進來，使得指令可以在一個時鐘周期內執行；多累加器型，數據處理速度快；AVR單片機具有32個通用工作寄存器，相當于有32條立交橋，可以快速通行；中斷響應速度快。AVR單片機有多個固定中斷向量入口地址，可快速響應中斷；AVR單片機耗能低。對于典型功耗情況，WDT關閉時為ΙΟΟηΑ，更適用于電池供電的應用設備；有的器件最低1.8 V即可工作；AVR單片機保密性能好。
[0018]本技術領域技術人員可以理解的是，除非另外定義，這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)具有與本發明所屬領域中的普通技術人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術語應該被理解為具有與現有技術的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。
[0019]以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護范圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護范圍之內。上面結合附圖對本發明的實施方式作了詳細說明，但是本發明并不限于上述實施方式，在本領域普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以再不脫離本發明宗旨的前提下做出各種變化。
【主權項】
1.一種具有壓力補償的水位檢測系統，其特征在于:包含檢測端以及與其連接的數據處理終端，所述檢測端包含第一控制模塊以及與其連接的信號采集模塊、數據傳輸模塊，所述數據處理終端包含第二控制模塊以及與其連接的按鍵輸入模塊、壓力補償模塊、報警模塊和顯示模塊；所述第二控制模塊包含計算單元、參數對比單元和控制單元； 其中，信號采集模塊，用于實時采集不同水位的壓力參數； 第一控制模塊，用于將信號采集模塊采集的壓力參數通過數據傳輸模塊傳輸至第二控制模塊； 按鍵輸入模塊，用于預先設定水位正常壓力閾值； 壓力補償模塊，用于根據拉格朗日插值法計算出當前水位壓力誤差值； 計算單元，用于根據接收的水位壓力參數以及當前水位壓力誤差值計算出當前水位壓力，進而通過顯示模塊實時顯示； 參數對比單元，用于將計算單元計算出的當前水位壓力與正常參數閾值進行對比，若不在正常閾值范圍內，則發送信號至控制單元； 控制單元，用于根據接收的信號控制報警模塊發出警報同時發送至監控中心。2.根據權利要求1所述的一種具有壓力補償的水位檢測系統，其特征在于:所述第一控制模塊和第二控制模塊均采用AVR系列單片機。3.根據權利要求1所述的一種具有壓力補償的水位檢測系統，其特征在于:所述信號采集模塊為壓力傳感器。4.根據權利要求1所述的一種具有壓力補償的水位檢測系統，其特征在于:所述報警模塊采用聲光報警單元。5.根據權利要求1所述的一種具有壓力補償的水位檢測系統，其特征在于:所述顯示模塊為IXD顯示屏。
【專利摘要】本發明公開了一種具有壓力補償的水位檢測系統，包含檢測端以及與其連接的數據處理終端，所述檢測端包含第一控制模塊以及與其連接的信號采集模塊、數據傳輸模塊，所述數據處理終端包含第二控制模塊以及與其連接的按鍵輸入模塊、壓力補償模塊、報警模塊和顯示模塊；所述第二控制模塊包含計算單元、參數對比單元和控制單元。
【IPC分類】G01F23/18
【公開號】CN104931114
【申請號】CN201510288531
【發明人】宋哲, 馬忠東
【申請人】蘇州德銳朗智能科技有限公司
【公開日】2015年9月23日
【申請日】2015年5月29日