感應(yīng)式數(shù)字水位傳感器及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用設(shè)計(jì)

王元峰 ，劉 偉 ，張小偉

（1.安徽省蕪湖水文水資源局，安徽 蕪湖 241000；2.水利部南京水利水文自動(dòng)化研究所，江蘇 南京 210012；3.南京揚(yáng)子水利自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)發(fā)總公司，江蘇 南京 210012）

1 感應(yīng)式數(shù)字水位傳感器工作原理及特點(diǎn)

1.1 工作原理

感應(yīng)式數(shù)字水位傳感器（以下簡(jiǎn)稱傳感器）是一種采用先進(jìn)微處理器芯片為控制器，內(nèi)置通訊電路，可應(yīng)用于江河、湖泊、水庫(kù)、水電站、灌區(qū)及輸水等水利工程中的水位監(jiān)測(cè)產(chǎn)品，具有高可靠性及強(qiáng)抗干擾性能。感應(yīng)式數(shù)字水位傳感器利用水的導(dǎo)電性，引起水位變化與相應(yīng)的電極導(dǎo)通采集水位信號(hào)。

該傳感器的工作原理如下：傳感器的電極密布于 1 根棒式的外殼上，組成 1 條水位信號(hào)檢測(cè)線。由超音頻信號(hào)發(fā)生器和發(fā)射頭向水中發(fā)射檢測(cè)信號(hào)，取樣電路通過(guò)電極與水接通，接收檢測(cè)信號(hào)。傳感器的取樣電路為感應(yīng)式的，所以稱之為感應(yīng)元電路。當(dāng)水位發(fā)生變化時(shí)，相應(yīng)的感應(yīng)元電路發(fā)出信號(hào)。即：水面和傳感器的某個(gè)感應(yīng)元電路接觸時(shí)，該電路觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，輸出信號(hào)由 1 變?yōu)?0；當(dāng)水面離開(kāi)電極時(shí)，輸出信號(hào)由 0 變?yōu)?1。傳感器上若干個(gè)感應(yīng)元電路的電極，組成 1 條電子尺，相當(dāng)于 1 條水位神經(jīng)線。每個(gè)取樣電路就好像是人體的神經(jīng)，向神經(jīng)中樞傳遞信息，因此又叫做神經(jīng)元電路。每個(gè)神經(jīng)元電路都是以開(kāi)關(guān)脈沖的形式輸出數(shù)字信號(hào)[1]。

1.2 特點(diǎn)及不足

感應(yīng)式數(shù)字水位傳感器在結(jié)構(gòu)上分為數(shù)據(jù)采集和信息處理 2 個(gè)部分，具有以下功能特點(diǎn)：