[实用新型]表头数显式磁致伸缩温度液位一体计

说明书

本实用新型提出了表头数显式磁致伸缩温度液位一体计，在场效应管的栅极设置了MOS管驱动器，在场效应管的漏极设置了升压电路，将场效应管的漏极电压升压以获取满足要求的电压幅值脉冲信号；设置单稳态触发器获取窄脉冲信号，解决单片机直接产生脉冲信号功率小，难以满足窄脉宽要求的问题；在场效应管放大电路中设置了上拉电阻R10和或门组成的整形电路对控制器输出的激励信号进行放大和整形，避免单片机输出的方波脉冲信号信号受环境干扰造成波形失真的问题。

技术领域

本实用新型涉及位移传感器领域，尤其涉及表头数显式磁致伸缩温度液位一体计。

背景技术

表头数显式磁致伸缩温度液位一体计，可以同时显示温度和液位。表头数显式磁致伸缩温度液位一体计主要由内部装有波导丝的侧杆、电子仓、磁环和浮球组成。工作时，由电子仓内的液位测量系统发出起始脉冲，此脉冲沿波导丝传输的过程中，产生了沿脉冲传输方向前进的旋转磁场，当这个旋转磁场与浮球产生的永久磁场相遇时，产生磁致伸缩效应(物理学中称之为威德曼效应)，使波导丝发生扭动并产生一个应变信号，这个应变信号被液位测量系统中的应变信号检测单元所接收并转换成相应的电压信号，液位测量系统根据发出起始脉冲和接收电压信号间的时间差，即可测出被测液体的液面高度。

其中，窄脉宽高幅值的激励脉冲能使磁致伸缩波导丝产生较强的垂直于轴向的环形磁场，从而使磁致伸缩波导丝产生足够大的扭转形变。为满足激励信号幅度、频率、脉宽的要求，目前常用的激励脉冲产生方法为：单片机产生符合频率和脉宽要求的方波脉冲信号，该方波脉冲信号经过由场效应管组成的脉冲放大电路进行放大后可满足对方波脉冲信号幅度的要求。但是单片机直接产生的脉冲信号功率小，无法将脉宽控制在极窄范围内，并且要获得高幅值的脉冲信号，还需要场效应管的漏极具有较高的电压，其栅极需要有合理的驱动电路，这些要求现有的脉冲放大电路无法满足要求。因此，为了解决上述问题，本实施例提供了表头数显式磁致伸缩温度液位一体计，采用单稳态触发器控制脉冲信号的脉宽，以获得窄脉冲信号；设置了升压电路，为脉冲放大电路中场效应管的漏极提供高电压，以获得高幅值的脉冲信号。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了表头数显式磁致伸缩温度液位一体计，采用单稳态触发器控制脉冲信号的脉宽，以获得窄脉冲信号；设置了升压电路，为脉冲放大电路中场效应管的漏极提供高电压，以获得高幅值的脉冲信号。

本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提供了表头数显式磁致伸缩温度液位一体计，其包括单片机、激励电路和波导丝，激励电路包括MOS管驱动器、场效应管放大电路和升压电路；

单片机的模拟输出端通过MOS管驱动器与场效应管放大电路的输入端电性连接，场效应管放大电路的输出端通过升压电路与波导丝的正极电性连接，波导丝的负极接地。

在以上技术方案的基础上，优选的，场效应管放大电路包括上拉电阻R2、或门和MOS管Q1；

单片机的模拟输出端通过MOS管驱动器分别与上拉电阻R2的一端、或门的第一输入端及其第二输入端电性连接，上拉电阻R2的另一端与电源电性连接；或门的输出端与MOS管Q1的栅极电性连接，MOS管Q1的源极接地，MOS管Q1的漏极通过升压电路与波导丝的正极电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，升压电路为三倍升压电路。

在以上技术方案的基础上，优选的，升压电路包括正弦交流电压源、电容C5-C7和二极管D1-D3；

MOS管Q1的漏极分别与正弦交流电压源的正极和电容C5的一端电性连接，电容C5的另一端分别与二极管D1的正极、二极管D2的负极和电容C7的一端电性连接，二极管D1的负极分别与电容C6的一端以及正弦交流电压源的负极电性连接，二极管D2的正极分别与电容C6的另一端以及二极管D3的负极电性连接，二极管D3的正极与电容C7的一端电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，激励电路还包括单稳态触发器；