MSP430在大量程浮子式液位計中的應用

　　摘要：在對傳統浮子式液位計優缺點進行分析的基礎上，介紹了采用TI公司MSP430F133單片機改進傳統浮子式液位計液位測量的方法，給出了具體電路的設計方法和軟件設計注意事項。

　　水文測量中zui常用的測量終端莫過于液位計，按測量方式大致可分為機械浮子式、光電浮子式、超聲波式、激光式、振弦式等多種形式，它們各有優缺點。機械浮子式和光電浮子式都是來用機械齒輪減速產生進位和退位的辦法來形成編碼，為了產生可靠編碼，一般都用格雷碼輸出，這種液位計的優點是價格相對較低，缺點是機械加工復雜、運行阻力大、使用壽命短；超聲波液位計和激光液位計測量精度較高且沒有機械部件，故可靠性較高，但使用中發現它對反射目標有一定的要求，受環境因素影響較大，zui關鍵的一點是因為復雜的信號處理電路導致其成本居高不下，目前還難以推廣；振弦式液位計主要用于小量程液位的測量。為了用較低的成本完成大量程液位的長期可靠測量，筆者利用ＭＳＰ４３０單片機的低功耗特性結合光電液位的位置測量功能設計了一種新型液位計—磁光液位計，現簡要介紹如下。

１ 機械工作原理

　　本液位計同普通光電液位計一樣有一個光電碼盤（如圖１所示），碼盤白色部分反射光線，而黑色部分吸收光線，圖２所示的光耦和圖１所示的碼盤間距約２ｍｍ，并采用圓心安裝。光耦隨電路板固定在液位計外殼上，液位變化時浮子牽引水位輪轉動，安裝在同一軸上的碼盤也隨水位輪作圓周運動，當碼盤旋轉時，碼盤就會吸收或反射來自光耦的光線，從而使８位光耦根據碼盤和光耦的相對位置輸出８位格雷碼編碼，傳統的光電液位計用一個減速齒輪帶動另一個碼盤轉動從而獲得高位編碼，而本液位計摒棄了所有的齒輪減速機構，用安裝角度為１２０