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专利名称：一种数字式射频导纳物位仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量技术领域，具体涉及物位测量装置。
背景技术：
物位是指存储容器或工业生产设备里的液体、粉状或颗粒状固体、气体之间的分界面位置，也可以是互不相溶的两种液体间由于密度不等而形成的界面位置，由于各种物料的性质千差万别，生产中的工况差别很大，物位测量的方法也很多。具体而言，测量块状、 颗粒状和粉料等固体物料堆积高度或表面的仪表称为料位计；测量罐、塔和槽等容器内液体高度，或液面位置的仪表称为液位计，又称液面计；测量容器中两种互不溶解液体或固体与液体相界面位置的仪表称为界面计。在社会生产中，物位测量仪中物位的测量是施工过程中的一个重要环节。物位测量仪表是测量液态和粉粒状的材料的界面和装载高度的工业自动化仪表。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种连续射频导纳物位测量仪。该仪表由信号调整板、信号测量板、电源板和外壳等组成，采用二线制24V标准电源供电，4-20mA恒流源输出， 响应时间可调。该物位仪电路主要包括标准信号发生电路、测量电桥电路、电桥输出信号放大电路、输出信号调整电路、4-20mA恒流输出电路、斩波脉冲发生电路、测量信号斩波电路，电源电路等组成。该测量仪可用于对石油储罐、油井、污水以及其它具有连续物位要求的测量。本实用新型的技术解决方案是采用一种新的传感器结构-五层同心结构。中心探杆与屏蔽层之间没有电势差，即使传感器上挂料阻抗较小，也不会有电流流过，电子仪器测量的仅仅是从传感器中心到对面罐壁的电流，因为屏蔽层能阻碍电流沿传感器返回流向容器壁，因而对地电流只能经传感器末端通过被测物料到对面容器壁。虽然屏蔽层与容器壁之间存在电势差，两者之间有电流流过，但该电流不被测量，不影响测量结果。这样就将测量端保护起来，不受挂料的影响。只有容器中的物料确实上升接触到中心探杆时，通过被测物料，中心探杆与地之间才能形成被测电流，仪器检测到该电流，产生有效输出信号；所采用的核心处理器为芯片LPC2132，芯片LPC2132是基于一个支持实时仿真和跟踪的16位 ARM7TDMI-STM CPU的微控制器，并带有64kB嵌入的高速Flash存储器，128位宽度的存储器接口和独特的加速结构使32位代码能够在最大时钟速率下运行，较小的封装和极低的功耗使芯片LPC2132可理想地用于小型系统中；宽范围的串行通信接口和片内1 字节的 SRAM,多个32位定时器、1个10位8路ADC、10位DAC、PWM通道和47个GPIO以及多达9个边沿或电平触发的外部中断使它们特别适用于工业控制系统。本实用新型所采用的射频导纳技术，由于引入了除电容以外的测量参量，尤其是电阻参量，使得仪表测量信号信噪比上升，大幅度地提高了仪表的分辨力、准确性和可靠性；测量参量的多样性也有力地拓展了仪表的可靠应用领域。[0007]本实用新型的一种射频导纳物位测量仪包括Ul部分、U2部分、U3部分、U4部分、 U5部分和TOl部分、T02部分、IXD显示接口部分，Ul部分、U2部分、U3部分、U4部分和U5 部分相互连接构成射频导纳物位测量仪的信号处理与数据输出接口电路，变压器T02部分与U4部分相互连接构成射频导纳物位测量仪的测量部分输出，变压器TOl部分对射频导纳物位测量仪的测量信号进行隔离、放大与驱动，实现信号测量输入部分；Ul部分以芯片 LPC2132为主，完成输入信号的采集处理、IXD显示信号输出和测量控制信号的输出；U2部分以芯片FM25L04为主，为4Kb的铁电存储器串行内存，完成测量数据的存储；U3部分以芯片MAX485为主，完成存储器数据的串行接口输出；U4部分以芯片SD5001为主，是四N沟道横向DMOS模拟开关，完成信号的开关切换，TO部分以芯片DH4-20为主，完成4-40mA电流输出；其中，具体电路连接如下芯片LPC2132 部分(Ul)芯片LPC2132的第1引脚至第3引脚悬空；芯片LPC2132的第4引脚连接到IXD的第6引脚；芯片LPC2132的第5引脚悬空；芯片LPC2132的第6引脚接地；芯片LPC2132的第7引脚连接到电容C501和电感L2的一端，电容C501的另一端接地，电感L02的另一端接电源；芯片LPC2132的第8引脚连接到IXD的第5引脚；芯片LPC2132的第9引脚连接到芯片DH4-20的第1引脚；芯片LPC2132的第10引脚悬空；芯片LPC2132的第11引脚连接到芯片SD5001的第9引脚和第16引脚；芯片LPC2132的第12引脚连接到LCD的第4引脚； 芯片LPC2132的第13引脚和第14引脚悬空；芯片LPC2132的第15引脚连接到芯片MAX485 的第2引脚和第3引脚；芯片LPC2132的第16引脚连接到LCD的第3引脚；芯片LPC2132 的第17引脚悬空；芯片LPC2132的第18引脚接地；芯片LPC2132的第19引脚连接到芯片 MAX485的第4引脚和LCD的18引脚；芯片LPC2132的第20引脚悬空；芯片LPC2132的第 21引脚连接到芯片MAX485的第1引脚；芯片LPC2132的第22引脚悬空；芯片LPC2132的第22引脚接电源；芯片LPC2132的第M引脚连接到电阻ROl的一端，电阻ROl的另一端接地 ’芯片LPC2132的第25引脚接地；芯片LPC2132的第26引脚悬空；芯片LPC2132的第27 引脚连接到芯片FM25L04的第6引脚；芯片LPC2132的第28引脚悬空；芯片LPC2132的第 29引脚连接到芯片FM25L04的第2引脚；芯片LPC2132的第30引脚连接到芯片FM25L04的第5引脚；芯片LPC2132的第31引脚连接到芯片FM25L04的第1引脚；芯片LPC2132的第 32引脚连接到芯片FM25L04的第3引脚；芯片LPC2132的第33引脚至第35引脚悬空；芯片LPC2132的第36引脚连接到LCD的第10引脚；芯片LPC2132的第37引脚至第39引脚悬空；芯片LPC2132的第40引脚连接到LCD的第9引脚；芯片LPC2132的第41引脚悬空； 芯片LPC2132的第42引脚接地；芯片LPC2132的第43引脚接电源；芯片LPC2132的第44 引脚连接到LCD的第8引脚；芯片LPC2132的第45引脚悬空；芯片LPC2132的第46引脚连接到芯片SD5001的第11引脚；芯片LPC2132的第47引脚连接到芯片SD5001的第14引脚；芯片LPC2132的第48引脚连接到LCD的第7引脚；芯片LPC2132的第49引脚悬空；芯片LPC2132的第50引脚接地；芯片LPC2132的第51引脚接电源；芯片LPC2132的第52引脚悬空；芯片LPC2132的第53引脚连接到LCD的第13引脚；芯片LPC2132的第54引脚连接到LCD的第12引脚；芯片LPC2132的第55引脚连接到LCD的第11引脚；芯片LPC2132 的第56引脚至第58引脚悬空；芯片LPC2132的第59引脚接地；芯片LPC2132的第60引脚至第61引脚悬空；芯片LPC2132的第62引脚连接到Y2的第3引脚；Y2的第1引脚悬空；Y2的第2引脚接地；Y2的第4引脚接电源；芯片LPC2132的第63引脚接电源；芯片LPC2132 的第64引脚悬空;芯片FM25L04 部分(U2)芯片FM25L04的第1引脚连接到芯片LPC2132的第31引脚；芯片FM25L04的第2 引脚连接到芯片LPC2132的第四引脚；芯片FM25L04的第3引脚连接到芯片LPC2132的第 32引脚；芯片FM25L04的第4引脚接地；芯片FM25L04的第5引脚连接到芯片LPC2132的第30引脚；芯片FM25L04的第6引脚连接到芯片LPC2132的第27引脚；芯片FM25L04的第 7引脚和第8引脚接电源；芯片MAX485 部分(U3)芯片MAX485的第1引脚连接到芯片LPC2132的第21引脚；芯片MAX485的第2引脚和第3引脚接到芯片LPC2132的第15引脚；芯片MAX485的第4引脚连接到芯片LPC2132 的第19弓丨脚；芯片MAX485的第5引脚接地；芯片MAX485的第6引脚连接到J2的第2引脚；芯片MAX485的第7引脚连接到J2的第1引脚；芯片MAX485的第8引脚接电源；芯片SD5001 部分(U4)芯片SD5001的第1引脚、第4引脚、第5引脚和第8引脚接地；芯片SD5001的第2 引脚、第7引脚、第10引脚和第15引脚悬空；芯片SD5001的第3引脚和第6引脚相连后接到电容C22和电容C23的一端，电容C22和电容C23的另一端接地；芯片SD5001的第9引脚和第16引脚相连后接到芯片LPC2132的第11引脚和电阻R98的一端，电阻R98的另一端接电容C18的一端，电容C18的另一端接地；芯片SD5001的第11引脚连接到芯片LPC2132 的第46引脚；芯片SD5001的第12引脚连接到电阻R55和电容C53的一端，电阻R55的另一端连接到变压器T02的第5引脚，电容C53的另一端接地；芯片SD5001的第13引脚连接到电阻R56和电容C54的一端，电阻R56的另一端连接到变压器T02的第7引脚，电容⑶4 的另一端接地；芯片SD5001的第14引脚连接到芯片LPC2132的第47引脚；芯片DH4-20 部分(U5)芯片DH4-20的第1引脚连接到芯片LPC2132的第9引脚；芯片DH4-20的第2引脚连接到电阻I3Rl的一端，电阻rai的另一端和中间抽头接地；芯片DH4-20的第3引脚连接到二极管D6的负极，二极管D6的正极接Jl的第1引脚和电源Jl的第2引脚接地；LCD 接口部分LCD的第1引脚和第2引脚接电源；LCD的第3引脚连接到芯片LPC2132的第16引脚；IXD的第4引脚连接到芯片LPC2132的第12弓丨脚；IXD的第5引脚连接到芯片LPC2132 的第8引脚；IXD的第6引脚连接到芯片LPC2132的第4引脚；IXD的第7引脚连接到芯片 LPC2132的第48引脚；LCD的第8引脚连接到芯片LPC2132的第44引脚；LCD的第9引脚连接到芯片LPC2132的第40引脚；LCD的第10引脚连接到芯片LPC2132的第36引脚；LCD 的第11引脚连接到芯片LPC2132的第55弓丨脚；LCD的第12引脚连接到芯片LPC2132的第 54引脚；LCD的第13引脚连接到芯片LPC2132的第53引脚；LCD的第14引脚至第16引脚悬空；LCD的第17引脚连接到芯片LPC2132的第21引脚和芯片MAX485的第1引脚；LCD的第18引脚连接到芯片LPC2132的第19引脚和芯片MAX485的第4引脚；IXD的第19引脚和第20引脚接地；变压器TOl部分
7[0021]变压器TOl的第1引脚连接到三极管Q2的C极、二极管CR5、二极管CR7的负极和电容C8的一端，电容C8的另一端连接到三极管Q3的C极、二极管CR4、二极管CR6的负极和变压器TOl的第3引脚；变压器TOl的第2引脚接地；二极管CR6和二极管CR7的正极相连并接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接-9V电源；二极管CR5和二极管CR4的正极相连并接二极管CR8的负极，二极管CR8的正极接电阻Rll的一端，电阻Rll的另一端接三极管Q4的B极和电阻R12、电容C9的一端，电阻R12的另一端接9V电源，电容C9的另一端连接到三极管Q4的C极和电阻RlO的一端，电阻RlO的另一端接电阻R7、电阻R9和电阻R8 的一端；三极管Q4的E极接地；变压器TOl的第3引脚连接到二极管CR4、二极管CR6的负极和电容C8的另一端、三极管Q3的C极和电容C6的一端，电容C6的另一端接电阻R9的另一端和三极管Q2的B极；三极管Q2的C极连接到变压器TOl的第1引脚和二极管CR5、 二极管CR7的负极、电容C7的一端，电容C7的另一端接电阻R7的另一端和三极管Q3的B 极、电容C5的一端，电容C5的另一端接电源；三极管Q3和三极管Q2的E极接到电阻R6的一端，电阻R6的另一端接9V电源；三极管Q2的B极连接到电容C6、电阻R9的另一端和电容C4的一端，电容C4的另一端接9V电源；变压器TOl的第4引脚连接到J3的第1引脚； 变压器TOl的第5引脚连接到J3的第2引脚；变压器TOl的第6引脚连接到J3的第3引脚；变压器TOl的第7引脚连接到J3的第4引脚;变压器T02部分变压器T02的第1引脚连接到J4的第2引脚；变压器T02的第2引脚连接到J4 的第3引脚；变压器T02的第3引脚连接到J4的第1引脚；变压器T02的第4引脚连接到 J4的第4引脚；变压器T02的第5引脚连接到电阻R55和电阻R57的一端，电阻R55的另一端连接到芯片SD5001的第12引脚和电容C53的一端，电容C53的另一端接地，电阻R57 的另一端连接到变压器T02的第7引脚和电阻R56的一端，电阻R56的另一端连接到芯片 SD5001的第13引脚和电容C54的一端，电容C54的另一端接地；变压器T02的第6引脚接地；其中，本实用新型的电路上连接输入接口和输出接口来完成信号采集与数据输出，输入接口为传感器接口，输出接口为测量电路接口、IXD显示接口、4-20mA标准电流接口和 RS485 接口。本实用新型具有以下优点1、无漂移因为该料位仪是通过电路产生稳定的高频脉冲信号来测量被测物料的物位变化，所以不受介质的温度、压力变化影响；2、不怕粘附 探杆采用防粘附材料；3、易标定可简单利用任意2点仓高一次性自动完成标定，也可手工2点标定，方便灵活；4、无需维护由于传感器结构简单，无可动部件，一经投运就无需维护；5、使用可靠传感器护套采用的是特殊抗冲击耐磨材料，可在高温、高压、强粘附、强冲击、强磨损的环境下可靠工作，因此，该料位仪使用可靠而且寿命极长；6、应用广泛该仪表适用于各种工况下液体、浆料、界面混合物、颗粒、块状物等连续物位测量。传感器可选用棒式、同轴式、缆式、重型缆式等多种型式。7、本射频导纳料物位仪由于采用射频检测技术，解决了传统物位计温漂大、标定难、怕粘附的难题，且具有测量精度高、性能稳定、抗干扰能力强，适用于工农业领域实现物位的测量数据存储及输出。
图1为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式

以下结合附图进一步说明本实用新型的技术解决方案。如图1所示，一种数字式射频导纳物位测量仪包括Ul部分、U2部分、U3部分、U4 部分、TO部分和TOl部分、TO2部分、IXD显示接口部分，具体电路连接如下芯片LPC2132 部分(Ul)芯片LPC2132的第1引脚至第3引脚悬空；芯片LPC2132的第4引脚连接到IXD的第6引脚；芯片LPC2132的第5引脚悬空；芯片LPC2132的第6引脚接地；芯片LPC2132的第7引脚连接到电容C501和电感L2的一端，电容C501的另一端接地，电感L02的另一端接电源；芯片LPC2132的第8引脚连接到IXD的第5引脚；芯片LPC2132的第9引脚连接到芯片DH4-20的第1引脚；芯片LPC2132的第10引脚悬空；芯片LPC2132的第11引脚连接到芯片SD5001的第9引脚和第16引脚；芯片LPC2132的第12引脚连接到LCD的第4引脚； 芯片LPC2132的第13引脚和第14引脚悬空；芯片LPC2132的第15引脚连接到芯片MAX485 的第2引脚和第3弓丨脚；芯片LPC2132的第16引脚连接到LCD的第3引脚；芯片LPC2132 的第17引脚悬空；芯片LPC2132的第18引脚接地；芯片LPC2132的第19引脚连接到芯片 MAX485的第4引脚和LCD的18引脚；芯片LPC2132的第20引脚悬空；芯片LPC2132的第 21引脚连接到芯片MAX485的第1引脚；芯片LPC2132的第22引脚悬空；芯片LPC2132的第22引脚接电源；芯片LPC2132的第M引脚连接到电阻ROl的一端，电阻ROl的另一端接地；芯片LPC2132的第25引脚接地；芯片LPC2132的第26引脚悬空；芯片LPC2132的第27 引脚连接到芯片FM25L04的第6引脚；芯片LPC2132的第28引脚悬空；芯片LPC2132的第 29引脚连接到芯片FM25L04的第2引脚；芯片LPC2132的第30引脚连接到芯片FM25L04的第5引脚；芯片LPC2132的第31引脚连接到芯片FM25L04的第1引脚；芯片LPC2132的第 32引脚连接到芯片FM25L04的第3引脚；芯片LPC2132的第33引脚至第35引脚悬空；芯片LPC2132的第36引脚连接到LCD的第10引脚；芯片LPC2132的第37引脚至第39引脚悬空；芯片LPC2132的第40引脚连接到LCD的第9引脚；芯片LPC2132的第41引脚悬空； 芯片LPC2132的第42引脚接地；芯片LPC2132的第43引脚接电源；芯片LPC2132的第44 引脚连接到LCD的第8引脚；芯片LPC2132的第45引脚悬空；芯片LPC2132的第46引脚连接到芯片SD5001的第11引脚；芯片LPC2132的第47引脚连接到芯片SD5001的第14引脚；芯片LPC2132的第48引脚连接到LCD的第7引脚；芯片LPC2132的第49引脚悬空；芯片LPC2132的第50引脚接地；芯片LPC2132的第51引脚接电源；芯片LPC2132的第52引脚悬空；芯片LPC2132的第53引脚连接到LCD的第13引脚；芯片LPC2132的第54引脚连接到IXD的第12引脚；芯片LPC2132的第55引脚连接到IXD的第11引脚；芯片LPC2132 的第56引脚至第58引脚悬空；芯片LPC2132的第59引脚接地；芯片LPC2132的第60引脚至第61引脚悬空；芯片LPC2132的第62引脚连接到Y2的第3引脚；Y2的第1引脚悬空； Y2的第2引脚接地；Y2的第4引脚接电源；芯片LPC2132的第63引脚接电源；芯片LPC2132 的第64引脚悬空;芯片FM25L04 部分(U2)[0033]芯片FM25L04的第1引脚连接到芯片LPC2132的第31引脚；芯片FM25L04的第2 引脚连接到芯片LPC2132的第四引脚；芯片FM25L04的第3引脚连接到芯片LPC2132的第 32引脚；芯片FM25L04的第4引脚接地；芯片FM25L04的第5引脚连接到芯片LPC2132的第30引脚；芯片FM25L04的第6引脚连接到芯片LPC2132的第27引脚；芯片FM25L04的第 7引脚和第8引脚接电源；芯片MAX485 部分(U3)芯片MAX485的第1引脚连接到芯片LPC2132的第21引脚；芯片MAX485的第2引脚和第3引脚接到芯片LPC2132的第15引脚；芯片MAX485的第4引脚连接到芯片LPC2132 的第19弓丨脚；芯片MAX485的第5引脚接地；芯片MAX485的第6引脚连接到J2的第2引脚；芯片MAX485的第7引脚连接到J2的第1引脚；芯片MAX485的第8引脚接电源；芯片SD5001 部分(U4)芯片SD5001的第1引脚、第4引脚、第5引脚和第8引脚接地；芯片SD5001的第2 引脚、第7引脚、第10引脚和第15引脚悬空；芯片SD5001的第3引脚和第6引脚相连后接到电容C22和电容C23的一端，电容C22和电容C23的另一端接地；芯片SD5001的第9引脚和第16引脚相连后接到芯片LPC2132的第11引脚和电阻R98的一端，电阻R98的另一端接电容C18的一端，电容C18的另一端接地；芯片SD5001的第11引脚连接到芯片LPC2132 的第46引脚；芯片SD5001的第12引脚连接到电阻R55和电容C53的一端，电阻R55的另一端连接到变压器T02的第5引脚，电容C53的另一端接地；芯片SD5001的第13引脚连接到电阻R56和电容C54的一端，电阻R56的另一端连接到变压器T02的第7引脚，电容⑶4 的另一端接地；芯片SD5001的第14引脚连接到芯片LPC2132的第47引脚；芯片DH4-20 部分(U5)芯片DH4-20的第1引脚连接到芯片LPC2132的第9引脚；芯片DH4-20的第2引脚连接到电阻I3Rl的一端，电阻rai的另一端和中间抽头接地；芯片DH4-20的第3引脚连接到二极管D6的负极，二极管D6的正极接Jl的第1引脚和电源Jl的第2引脚接地；LCD 接口部分LCD的第1引脚和第2引脚接电源；LCD的第3引脚连接到芯片LPC2132的第16引脚；IXD的第4引脚连接到芯片LPC2132的第12弓丨脚；IXD的第5引脚连接到芯片LPC2132 的第8引脚；IXD的第6引脚连接到芯片LPC2132的第4引脚；IXD的第7引脚连接到芯片 LPC2132的第48引脚；LCD的第8引脚连接到芯片LPC2132的第44引脚；LCD的第9引脚连接到芯片LPC2132的第40引脚；LCD的第10引脚连接到芯片LPC2132的第36引脚；LCD 的第11引脚连接到芯片LPC2132的第55弓丨脚；LCD的第12引脚连接到芯片LPC2132的第 54引脚；LCD的第13引脚连接到芯片LPC2132的第53引脚；LCD的第14引脚至第16引脚悬空；LCD的第17引脚连接到芯片LPC2132的第21引脚和芯片MAX485的第1引脚；LCD的第18引脚连接到芯片LPC2132的第19引脚和芯片MAX485的第4引脚；IXD的第19引脚和第20引脚接地；变压器TOl部分变压器TOl的第1引脚连接到三极管Q2的C极、二极管CR5、二极管CR7的负极和电容C8的一端，电容C8的另一端连接到三极管Q3的C极、二极管CR4、二极管CR6的负极和变压器TOl的第3引脚；变压器TOl的第2引脚接地；二极管CR6和二极管CR7的正极相连并接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接-9V电源；二极管CR5和二极管CR4的正极相连并接二极管CR8的负极，二极管CR8的正极接电阻Rll的一端，电阻Rll的另一端接三极管Q4的B极和电阻R12、电容C9的一端，电阻R12的另一端接9V电源，电容C9的另一端连接到三极管Q4的C极和电阻RlO的一端，电阻RlO的另一端接电阻R7、电阻R9和电阻R8 的一端；三极管Q4的E极接地；变压器TOl的第3引脚连接到二极管CR4、二极管CR6的负极和电容C8的另一端、三极管Q3的C极和电容C6的一端，电容C6的另一端接电阻R9的另一端和三极管Q2的B极；三极管Q2的C极连接到变压器TOl的第1引脚和二极管CR5、 二极管CR7的负极、电容C7的一端，电容C7的另一端接电阻R7的另一端和三极管Q3的B 极、电容C5的一端，电容C5的另一端接电源；三极管Q3和三极管Q2的E极接到电阻R6的一端，电阻R6的另一端接9V电源；三极管Q2的B极连接到电容C6、电阻R9的另一端和电容C4的一端，电容C4的另一端接9V电源；变压器TOl的第4引脚连接到J3的第1引脚； 变压器TOl的第5引脚连接到J3的第2弓丨脚；变压器TOl的第6引脚连接到J3的第3引脚；变压器TOl的第7引脚连接到J3的第4引脚;变压器T02部分变压器T02的第1引脚连接到J4的第2引脚；变压器T02的第2引脚连接到J4 的第3引脚；变压器T02的第3引脚连接到J4的第1引脚；变压器T02的第4引脚连接到 J4的第4引脚；变压器T02的第5引脚连接到电阻R55和电阻R57的一端，电阻R55的另一端连接到芯片SD5001的第12引脚和电容C53的一端，电容C53的另一端接地，电阻R57 的另一端连接到变压器T02的第7引脚和电阻R56的一端，电阻R56的另一端连接到芯片 SD5001的第13引脚和电容C54的一端，电容C54的另一端接地；变压器T02的第6引脚接地。产品运行环境说明开发系统环境本软件使用ARM开发平台，使用的MCU芯片型号为LPC2132。产品运行环境数字式射频导纳物位测量。
权利要求1.一种数字式射频导纳物位仪，其特征在于采用一种新的传感器结构一五层同心结构，中心探杆与屏蔽层之间没有电势差，电子仪器测量的仅仅是从传感器中心到对面罐壁的电流，虽然屏蔽层与容器壁之间存在电势差，两者之间有电流流过，但该电流不被测量， 只有容器中的物料确实上升接触到中心探杆时，通过被测物料，中心探杆与地之间才能形成被测电流，仪器检测到该电流，产生有效输出信号。
2.根据权利要求1所述的一种数字式射频导纳物位仪，其特征在于电路包括Ul部分、U2部分、U3部分、U4部分、TO部分和变压器TOl部分、变压器TO2部分和IXD显示接口部分，Ul部分、U2部分、U3部分、U4部分和U5部分相互连接构成射频导纳物位测量仪的信号处理与数据输出接口电路，变压器T02部分与U4部分相互连接构成射频导纳物位测量仪的测量部分输出，变压器TOl部分对射频导纳物位测量仪的测量信号进行隔离、放大与驱动，实现信号测量输入部分；Ul部分以芯片LPC2132为主，完成输入信号的采集处理、IXD显示信号输出和测量控制信号的输出；U2部分以芯片FM25L04为主，为4Kb的铁电存储器串行内存，完成测量数据的存储；U3部分以芯片MAX485为主，完成存储器数据的串行接口输出；U4部分以芯片SD5001为主，是四N沟道横向DMOS模拟开关，完成信号的开关切换，U5 部分以芯片DH4-20为主，完成4-40mA电流输出；其中，具体电路连接如下芯片LPC2132部分芯片LPC2132的第1引脚至第3引脚悬空；芯片LPC2132的第4引脚连接到IXD的第 6引脚；芯片LPC2132的第5引脚悬空；芯片LPC2132的第6引脚接地；芯片LPC2132的第 7引脚连接到电容C501和电感L2的一端，电容C501的另一端接地，电感L02的另一端接电源；芯片LPC2132的第8引脚连接到IXD的第5引脚；芯片LPC2132的第9引脚连接到芯片 DH4-20的第1引脚；芯片LPC2132的第10引脚悬空；芯片LPC2132的第11引脚连接到芯片SD5001的第9引脚和第16引脚；芯片LPC2132的第12引脚连接到LCD的第4引脚；芯片LPC2132的第13引脚和第14引脚悬空；芯片LPC2132的第15引脚连接到芯片MAX485 的第2引脚和第3引脚；芯片LPC2132的第16引脚连接到LCD的第3引脚；芯片LPC2132 的第17引脚悬空；芯片LPC2132的第18引脚接地；芯片LPC2132的第19引脚连接到芯片 MAX485的第4引脚和LCD的18引脚；芯片LPC2132的第20引脚悬空；芯片LPC2132的第 21引脚连接到芯片MAX485的第1引脚；芯片LPC2132的第22引脚悬空；芯片LPC2132的第22引脚接电源；芯片LPC2132的第M引脚连接到电阻ROl的一端，电阻ROl的另一端接地；芯片LPC2132的第25引脚接地；芯片LPC2132的第26引脚悬空；芯片LPC2132的第27 引脚连接到芯片FM25L04的第6引脚；芯片LPC2132的第28引脚悬空；芯片LPC2132的第 29引脚连接到芯片FM25L04的第2引脚；芯片LPC2132的第30引脚连接到芯片FM25L04的第5引脚；芯片LPC2132的第31引脚连接到芯片FM25L04的第1引脚；芯片LPC2132的第 32引脚连接到芯片FM25L04的第3引脚；芯片LPC2132的第33引脚至第35引脚悬空；芯片LPC2132的第36引脚连接到LCD的第10引脚；芯片LPC2132的第37引脚至第39引脚悬空；芯片LPC2132的第40引脚连接到LCD的第9引脚；芯片LPC2132的第41引脚悬空； 芯片LPC2132的第42引脚接地；芯片LPC2132的第43引脚接电源；芯片LPC2132的第44 引脚连接到LCD的第8引脚；芯片LPC2132的第45引脚悬空；芯片LPC2132的第46引脚连接到芯片SD5001的第11引脚；芯片LPC2132的第47引脚连接到芯片SD5001的第14引脚；芯片LPC2132的第48引脚连接到LCD的第7引脚；芯片LPC2132的第49引脚悬空；芯片LPC2132的第50引脚接地；芯片LPC2132的第51引脚接电源；芯片LPC2132的第52引脚悬空；芯片LPC2132的第53引脚连接到LCD的第13引脚；芯片LPC2132的第54引脚连接到IXD的第12引脚；芯片LPC2132的第55引脚连接到IXD的第11引脚；芯片LPC2132 的第56引脚至第58引脚悬空；芯片LPC2132的第59引脚接地；芯片LPC2132的第60引脚至第61引脚悬空；芯片LPC2132的第62引脚连接到Y2的第3引脚；Y2的第1引脚悬空； Y2的第2引脚接地；Y2的第4引脚接电源；芯片LPC2132的第63引脚接电源；芯片LPC2132 的第64引脚悬空;芯片FM25L04部分芯片FM25L04的第1引脚连接到芯片LPC2132的第31引脚；芯片FM25L04的第2引脚连接到芯片LPC2132的第29引脚；芯片FM25L04的第3引脚连接到芯片LPC2132的第32 引脚；芯片FM25L04的第4引脚接地；芯片FM25L04的第5引脚连接到芯片LPC2132的第 30引脚；芯片FM25L04的第6引脚连接到芯片LPC2132的第27引脚；芯片FM25L04的第7 引脚和第8引脚接电源；芯片MAX485部分芯片MAX485的第1引脚连接到芯片LPC2132的第21引脚；芯片MAX485的第2引脚和第3引脚接到芯片LPC2132的第15引脚；芯片MAX485的第4引脚连接到芯片LPC2132的第19引脚；芯片MAX485的第5引脚接地；芯片MAX485的第6引脚连接到J2的第2引脚； 芯片MAX485的第7引脚连接到J2的第1弓丨脚；芯片MAX485的第8引脚接电源；芯片SD5001部分芯片SD5001的第1引脚、第4引脚、第5引脚和第8引脚接地；芯片SD5001的第2引脚、第7引脚、第10引脚和第15引脚悬空；芯片SD5001的第3引脚和第6引脚相连后接到电容C22和电容C23的一端，电容C22和电容C23的另一端接地；芯片SD5001的第9引脚和第16引脚相连后接到芯片LPC2132的第11引脚和电阻R98的一端，电阻R98的另一端接电容C18的一端，电容C18的另一端接地；芯片SD5001的第11引脚连接到芯片LPC2132 的第46引脚；芯片SD5001的第12引脚连接到电阻R55和电容C53的一端，电阻R55的另一端连接到变压器T02的第5引脚，电容C53的另一端接地；芯片SD5001的第13引脚连接到电阻R56和电容C54的一端，电阻R56的另一端连接到变压器T02的第7引脚，电容⑶4 的另一端接地；芯片SD5001的第14引脚连接到芯片LPC2132的第47引脚；芯片DH4-20部分芯片DH4-20的第1引脚连接到芯片LPC2132的第9引脚；芯片DH4-20的第2引脚连接到电阻PRl的一端，电阻PRl的另一端和中间抽头接地；芯片DH4-20的第3引脚连接到二极管D6的负极，二极管D6的正极接Jl的第1引脚和电源Jl的第2引脚接地；LCD接口部分IXD的第1引脚和第2引脚接电源；IXD的第3引脚连接到芯片LPC2132的第16引脚； IXD的第4引脚连接到芯片LPC2132的第12弓丨脚；IXD的第5引脚连接到芯片LPC2132的第8引脚；IXD的第6引脚连接到芯片LPC2132的第4引脚；IXD的第7引脚连接到芯片 LPC2132的第48引脚；LCD的第8引脚连接到芯片LPC2132的第44引脚；LCD的第9引脚连接到芯片LPC2132的第40引脚；LCD的第10引脚连接到芯片LPC2132的第36引脚；LCD 的第11引脚连接到芯片LPC2132的第55引脚；IXD的第12引脚连接到芯片LPC2132的第54引脚；LCD的第13引脚连接到芯片LPC2132的第53引脚；LCD的第14引脚至第16引脚悬空；LCD的第17引脚连接到芯片LPC2132的第21引脚和芯片MAX485的第1引脚；LCD的第18引脚连接到芯片LPC2132的第19引脚和芯片MAX485的第4引脚；IXD的第19引脚和第20引脚接地；变压器TOl部分变压器TOl的第1引脚连接到三极管Q2的C极、二极管CR5、二极管CR7的负极和电容C8的一端，电容C8的另一端连接到三极管Q3的C极、二极管CR4、二极管CR6的负极和变压器TOl的第3引脚；变压器TOl的第2引脚接地；二极管CR6和二极管CR7的正极相连并接电阻R13的一端，电阻R13的另一端接-9V电源；二极管CR5和二极管CR4的正极相连并接二极管CR8的负极，二极管CR8的正极接电阻Rll的一端，电阻Rll的另一端接三极管Q4的B极和电阻R12、电容C9的一端，电阻R12的另一端接9V电源，电容C9的另一端连接到三极管Q4的C极和电阻RlO的一端，电阻RlO的另一端接电阻R7、电阻R9和电阻R8 的一端；三极管Q4的E极接地；变压器TOl的第3引脚连接到二极管CR4、二极管CR6的负极和电容C8的另一端、三极管Q3的C极和电容C6的一端，电容C6的另一端接电阻R9的另一端和三极管Q2的B极；三极管Q2的C极连接到变压器TOl的第1引脚和二极管CR5、 二极管CR7的负极、电容C7的一端，电容C7的另一端接电阻R7的另一端和三极管Q3的B 极、电容C5的一端，电容C5的另一端接电源；三极管Q3和三极管Q2的E极接到电阻R6的一端，电阻R6的另一端接9V电源；三极管Q2的B极连接到电容C6、电阻R9的另一端和电容C4的一端，电容C4的另一端接9V电源；变压器TOl的第4引脚连接到J3的第1引脚； 变压器TOl的第5引脚连接到J3的第2弓丨脚；变压器TOl的第6引脚连接到J3的第3引脚；变压器TOl的第7引脚连接到J3的第4引脚;变压器T02部分变压器T02的第1引脚连接到J4的第2引脚；变压器T02的第2引脚连接到J4的第 3引脚；变压器T02的第3引脚连接到J4的第1引脚；变压器T02的第4引脚连接到J4的第4引脚；变压器T02的第5引脚连接到电阻R55和电阻R57的一端，电阻R55的另一端连接到芯片SD5001的第12引脚和电容C53的一端，电容C53的另一端接地，电阻R57的另一端连接到变压器T02的第7引脚和电阻R56的一端，电阻R56的另一端连接到芯片SD5001 的第13引脚和电容C54的一端，电容C54的另一端接地；变压器T02的第6引脚接地。
3.根据权利要求2所述的一种数字式射频导纳物位仪，其特征在于其中，仪表由信号调整板、信号测量板、电源板和外壳等组成，采用二线制24V标准电源供电，4-20mA恒流源输出，响应时间可调；该物位仪电路主要包括标准信号发生电路、测量电桥电路、电桥输出信号放大电路、输出信号调整电路、4_20mA恒流输出电路、斩波脉冲发生电路、测量信号斩波电路，电源电路等组成。
专利摘要本实用新型公开了一种数字式射频导纳物位仪，该仪表由信号调整板、信号测量板、电源板等组成，采用二线制24V标准电源供电，4-20mA恒流源与RS485串行输出，响应时间可调。该物位仪电路主要包括标准信号发生电路、测量电桥电路、电桥输出信号放大电路、输出信号调整电路、4-20mA恒流输出电路、斩波脉冲发生电路、测量信号斩波电路等。本物位测量仪具有无漂移、不怕粘附、易标定、方便灵活和使用可靠等特点；由于采用射频检测技术，解决了传统物位计温漂大、标定难、怕粘附的难题，且具有测量精度高、性能稳定、抗干扰能力强，适用于对石油储罐、油井、污水以及其它具有连续物位要求的测量数据存储及输出。
文档编号G01F23/284GK202274907SQ20112006880
公开日2012年6月13日 申请日期2011年3月16日 优先权日2011年3月16日
发明者刘虎, 朱全银 申请人:江苏金冠测控科技有限公司, 淮阴工学院