试议电容油水界面在线检测系统设计

摘要5-6

Abstract6-11

第1章 绪论11-15

1.1 引言11-12

1.2 油罐液位测量仪表的进展走势12-14

1.3 本论文的主要工作14-15

第2章 系统总体设计15-19

2.1 油田原油的生产历程15-16

2.2 系统工作模型16-17

2.3 系统总体方框图17-19

第3章 分段电容传感器的设计19-23

3.1 传统电容物位检测策略19-21

3.1.1 传统电容物位检测策略原理19-20

3.1.2 传统电容式物位测量策略的误差来源和校正策略20-21

3.2 分段电容传感器的提出及其工作原理21-23

第4章 微小电容检测电路的设计23-41

4.1 几种微小电容测量电路的比较23-25

4.1.1 谐振法23

4.1.2 振荡法23

4.1.3 电桥法23-24

4.1.4 直流充放电法24-25

4.2 C/V转换电路25-27

4.2.1 C/V转换电路的性能要求25-26

4.2.2 交流C/V转换电路26-27

4.3 正弦信号发生电路27-29

4.4 放大器的选用29-30

4.5 相敏解调电路30-31

4.6 低通滤波器31-33

4.7 减法器33

4.8 增益可编程放大器33-36

4.8.1 PGA202/203的性能特点34

4.8.2 内部结构及增益选择34-35

4.8.3 PGA放大电路35

4.8.4 缓冲器35-36

4.9 限幅电路36-41

4.9.1 下限幅器36-37

4.9.2 上限幅器37-38

4.9.3 双向限幅器38-41

第5章 数据采集电路与串行通信电路设计41-51

5.1 单片机的选用41-42

5.2 数据采集42-43

5.2.1 模拟多路开关和PGA42-43

5.2.2 AD3

5.3 DA3-44

5.4 FLASH存储器44-45

5.4.1 FLASH存储器编程44

5.4.2 非易失性数据存储44-45

5.5 V/I转换45-46

5.6 串行通信介绍46

5.7 RS-485总线技术46-51

5.7.1 RS232/RS485通讯接口转换器47-48

5.7.2 MAX1480B功能介绍及其典型运用48-51

第6章 软件设计51-61

6.1 单片机检测程序51-55

6.1.1 单片机主程序51-52

6.1.2 数字滤波52-55

6.2 串口通信程序设计55-57

6.2.1 串口通信案例的选择55

6.2.2 串口通信程序流程55-57

6.3 上位机显示设计57-61

6.3.1 上位机显示软件设计总体案例57-59

6.3.2 显示界面编程59-61

第7章 实验历程与数据处理浅析61-71

7.1 油水界面测量的实验61-66

7.1.1 实验准备61-62

7.1.2 实验中电压处理62-63

7.1.3 曲线拟合63-65

7.1.4 实验历程与结果65-66

7.2 误差浅析66-71

7.2.1 误差概念简述66-68

7.2.2 检测系统的误差来源68-71

第8章 结论与展望71-73