DESIGN AND DEVELOPMENT OF A SIMPLE AND COST-EFFECTIVE EMBEDDED LIQUID LEVEL MEASUREMENT SYSTEM
Keywords:
Level measurement, capacitive sensor, 555 timers, Atmega 32, calibrationAbstract
Measuring the level of liquids or solids is a crucial process in various processing industries. This article presents the design of a capacitive transducer using a 555-timer circuit to measure capacitance based on frequency, connected to a microcontroller to provide an accurate level measurement system. The entire system was tested and calibrated with a standard measuring tank (5–95%). This system determines loading and unloading error percentages, as well as hysteresis error, and observes the maximum range corresponding to the variation. The measurement quality of the system was further improved through linearization and result analysis.
References
Васс Г. Принципы измерения уровня // Sens. Mag. – 2000. – Vol. 17, октябрь. [Онлайн]. Доступный: http://www.sensorsmag.com.
Мусаев Э., Карлик С.Е. Новый метод определения уровня жидкости и его реализация // Датчики и исполнительные механизмы, A: Physical. – 2003. – Декабрь. – 109(1-2). – С. 21–24.
Накагава Т., Хёдо А., Кого К., Курата Х., Осада К., Охо С. Бесконтактное измерение уровня жидкости с помощью частотно-модулированной миллиметровой волны через непрозрачный контейнер // Журнал IEEE Sensors Journal. – 2013. – Т. 13, № 3. – С. 926–933.
Отто Дж. Применение радаров для измерения уровня, измерения расстояния и неразрушающего контроля материалов // Материалы конференции - Европейская микроволновая конференция. – 1997. – Сентябрь. – Т. 2. – С. 1113–1121.
Мехди Хассани, Хамед Тебианян, С. Мехилеф, Амирхоссейн Мехбодния. Проектирование и внедрение детектора уровня // Международная конференция IEEE для аспирантов технических специальностей (TECHPOS 2009). – 2009. – 14–15 декабря. – Куала-Лумпур, Малайзия. – С. 11–15.
Бакстер Л.К. Емкостные датчики. Дизайн и применение. – Нью-Йорк: IEEE Press, 1997.
Лу Гуйжун, Чэнь Шуюэ. Емкостный датчик уровня жидкости с четырьмя электродами // Труды 3-й международной конференции IEEE по информатике и информационным технологиям (ICCSIT 2010). – 2010. – Т. 4. – С. 628–632.
Мауро Браманти. Техника измерения высокой чувствительности для преобразователя емкостного датчика // IEEE Transactions on Industrial Electronics. – 1990. – Т. 37, № 6. – С. 584–586.
Нимен Д.А. Электронные схемы. – 3-е изд. – Тата МакГроу-Хилл.
Костопулос Г.К. Проектирование и анализ номограмм для широтно-частотной и широтно-импульсной модуляции с использованием таймера 555 // Журнал IEEE Circuits and Systems. – 1984. – Т. 6, № 2. – С. 4–11.
