我們知道，現在的液位儀表都可以通過(guò)選配相關(guān)的部件達到測量信號的電遠傳，輸出4-20MmA的電信號以達到遠程觀(guān)測和控制的作用，磁翻板液位計是一種在工業(yè)生產(chǎn)中非常普遍在使用的液位測量?jì)x表，由于其結構簡(jiǎn)單，測量直觀(guān)，性能穩定，維護方便的諸多優(yōu)點(diǎn)，使磁翻板液位計在近年市場(chǎng)的需求量越來(lái)越大，我公司作在磁翻板液位計生產(chǎn)上已經(jīng)積累了多年的生產(chǎn)和服務(wù)的經(jīng)驗，為許多企業(yè)的新建和改建、維修項目提供了大量的可靠產(chǎn)品，對于磁和翻板液位計是如何工作的，儀表的遠傳信號是通過(guò)何種方式和何種電子部件來(lái)達到4-20mA的輸出的呢，本篇通過(guò)本公司生產(chǎn)的一款JKM-UHZ系列遠傳磁翻板液位計的產(chǎn)品樣本予以說(shuō)明。

液位測量對于工業(yè)生產(chǎn)來(lái)說(shuō)是一項*其重要的生產(chǎn)數據，大量的生產(chǎn)工藝都需要相應的液位數據的支持，磁翻板液位計是一種在液位測量量領(lǐng)域特別常見(jiàn)的儀表裝置，該產(chǎn)品既能實(shí)現就地顯示也可以通過(guò)遠傳裝置進(jìn)行液位信號的輸，遠傳磁翻板液位計的遠傳變送器是利用干簧管來(lái)實(shí)現液位轉換的。干簧管（Reed Switch）也稱(chēng)舌簧管或磁簧開(kāi)關(guān)，是一種磁敏的特殊開(kāi)關(guān)，是干簧繼電器和接近開(kāi)關(guān)的主要部件。它通常有兩個(gè)軟磁性材料做成的、無(wú)磁時(shí)斷開(kāi)的金屬簧片觸點(diǎn)，有的還有*三個(gè)作為常閉觸點(diǎn)的簧片。這些簧片觸點(diǎn)被封裝在充有惰性氣體(如氮、氦等)或真空的玻璃管里，玻璃管內平行封裝的簧片端部重疊，并留有一定間隙或相互接觸以構成開(kāi)關(guān)的常開(kāi)或常閉觸點(diǎn)。只要用磁鐵接近它，干簧管兩個(gè)節點(diǎn)就會(huì )吸合在一起，使電路導通。干簧管比一般機械開(kāi)關(guān)結構簡(jiǎn)單、體積小、速度高、工作壽命長(cháng)；而與電子開(kāi)關(guān)相比，它又有抗負載沖擊能力強等特點(diǎn)，工作可靠性很高。

磁翻板液位計的遠傳部分是由一個(gè)與浮子測量管長(cháng)度相同與接近的變送測量管，這個(gè)變送測量管內就是整齊排列的一排干簧管，磁浮子隨著(zhù)液面的運動(dòng)，就會(huì )觸發(fā)相應位置的干簧管動(dòng)作，經(jīng)過(guò)測量與轉換電路的變送，轉換成標準的信號。傳感器電路如圖二：傳感器部分由串聯(lián)的電阻構成，電阻一端接電源。另一點(diǎn)接地，每個(gè)電阻分得的電壓是

這一電壓通過(guò)吸合的干簧管連接至輸出端。隨著(zhù)磁性浮子隨著(zhù)液位的變化，和他接近的干簧管接通，輸出的電壓反映出相應的液位高度，兩個(gè)干簧管之間的距離及液位計的分辨率。干簧管的多少，可設計成不同的量程。

把傳感器輸出的不同電壓轉換成標準的4-20ma輸出，可采用不同的電路形式。成本低的可采用分立器件，但是為了達到比較高的精度，要保證相應器件的匹配程度，調試也比較麻煩。傳感器專(zhuān)用的4-20ma 的一體化變送器集成電路，采用該系列產(chǎn)品設計的變送器成本低，精度高，調試簡(jiǎn)單。經(jīng)過(guò)選擇決定使用完成設計。內部結構如圖三：

內含一個(gè)儀表放大器，可對輸入的小的電壓信號進(jìn)行放大，放大后的信號轉換成標準的4～20ma，集成電路內部還可向前級提供高精度的2.5v參考電壓源和5v 的工作電壓，2.5v 參考電壓提供給干簧管分壓電路，5v 為本地的其他集成電路提供工作電壓。為電流放大器件，電流放大倍數100，傳輸函數為

此電路的輸入電壓范圍是0～2.5V，輸出在4-20ma。由于輸入從零開(kāi)始，而輸出起點(diǎn)為4ma，需在輸端加入一個(gè)40uA 的偏置電流。加入的方法如圖四：固定電阻用電位器代替，實(shí)現零點(diǎn)的調整。滿(mǎn)量程時(shí)，輸入2.5v 時(shí)輸出20ma，此時(shí)輸入電流為兩部分電流之和，輸入電壓形成的電路和零點(diǎn)時(shí)的偏置電流，除去40uA 的偏置電流，輸入應為16uA，因此Rin取值為15.6k，實(shí)際中采用一只固定電阻加一只電位器串聯(lián)的形式，這只電位器完成輸出滿(mǎn)量程的調整。

液位傳感器內部結構設計

前端的分壓器的輸出電壓，對于后端的輸入相當于一個(gè)電壓源和一個(gè)內阻，此內阻隨著(zhù)分壓器的位置會(huì )發(fā)生變化。如果直接送入進(jìn)行調理的話(huà)，會(huì )影響后級的放大倍數。因此在兩者之間必須加入采用運放組成的電壓跟隨器作為中間隔離電路，減小前后級的相互一影響。對此運放的要求主要有單電源工作，輸入阻抗高，軌至軌輸出，對照多種運放，決定采用tlc27l2，該運放采用CMOS工藝，輸入阻抗高，可采用單5V 電壓工作，輸出可低至電源負。實(shí)踐運用中，能夠滿(mǎn)足電路的要求。

為了讓電路可靠的工作。在電路設計中為增加了外部電流三*管，以減少集成電路的溫升，使電路工作更加穩定。在輸出的電流回路中增加橋式整流電路，實(shí)現連接端子的無(wú)*性連接，給連接帶來(lái)了方便，同時(shí)起到保護設備的作用。輸出回路中增加36V 穩壓二*管，防止從輸出回路中傳入高電壓破壞集成電路。

整個(gè)遠傳磁翻板液位計電路的元件全部采用工業(yè)級芯片，封裝形式采用貼片封裝，這樣整個(gè)電路可制作在5*5mm 的印刷電路板上，安裝在標準的鋁制變送器外殼上，干簧管測量部分可封裝在不銹鋼圓管內，適應多種液體的測量，對應用環(huán)境和安裝環(huán)境要求不高，為工程應用提供的方便。

遠傳磁翻板液位計的生產(chǎn)多年，對于磁翻板通過(guò)干簧管實(shí)現信號遠傳的特性非常的了解，也在生產(chǎn)的磁翻板液位計上通常會(huì )使用到干簧管，干簧管質(zhì)量的好壞直接影響到磁翻板液位計的遠傳的精度與使用壽命，那么如何選擇干簧管就是我們生產(chǎn)廠(chǎng)家一定要注意的。也是終端的使用客戶(hù)需要作了解的，本文就如何選擇干簧管作了同個(gè)簡(jiǎn)要要說(shuō)明。

*一：*先我們需要確定所生產(chǎn)的產(chǎn)品是走高端路線(xiàn)還是低端，產(chǎn)品的定位是怎樣的？如果你確定就是要把產(chǎn)品銷(xiāo)出去而不照顧到客戶(hù)的使用那就另當別論了，質(zhì)好的干簧管雖然成本高于質(zhì)差的，但是能夠得到穩定優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品質(zhì)量是很劃算的，凱銘儀表作為專(zhuān)業(yè)的磁翻板液位計生產(chǎn)企業(yè)，一直以來(lái)都是以客戶(hù)的需求為*高目標，因此對于原材料的選購與檢驗非常的嚴格，絕不容許品質(zhì)低劣的原料流入生產(chǎn)，也不容許不合格的產(chǎn)品流入市場(chǎng)。我們的產(chǎn)品之所以在長(cháng)期與客戶(hù)的合作中贏(yíng)得廣大客戶(hù)的認可，是因為我們有著(zhù)過(guò)硬的產(chǎn)品質(zhì)量。因此在這里也告訴那些一切只問(wèn)價(jià)格低采購磁翻板液位計的采購商，價(jià)格與質(zhì)量肯定有關(guān)聯(lián)，不要一味只貪圖便宜，產(chǎn)品的過(guò)硬的品質(zhì)和使用的穩定性能才是選擇產(chǎn)品的不二指標。

*二：我們要根據需要來(lái)選擇：依據是所使用的環(huán)境參數來(lái)確定選擇何種類(lèi)型的干簧管。也可以確定是選擇國產(chǎn)的還是進(jìn)口的。

*三：根據現場(chǎng)使用的電壓來(lái)選擇合適的干簧管：如通過(guò)報警開(kāi)關(guān)的電壓不大，那就可以選擇低壓干簧管，反之亦然。再比如您需要的只是一個(gè)閉點(diǎn)信號，則選擇常開(kāi)型干簧管，反之則用常閉型。