電容式燃油傳感器實驗與分析案例綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u26177電容式燃油傳感器實驗與分析案例綜述 13351.1實驗環境 1160511.2整體調試 114851.3測試與數據分析 2291501.3.1振蕩電路測試 2276491.3.2軟件整體測試 31.1實驗環境實驗設置在相對封閉的環境中，使用防爆玻璃管作為被測介質容器，具有很好的耐腐蝕性和抗溫度變化性能。使用卷尺對傳感器高度進行標定，可以方便的觀測到液面在傳感器外極板上的位置，以便于測量電路與所測得的數據進行對比分析。測試時使用柴油作為被測液體介質。1.2整體調試在完成了電路板制作以及軟件編程后，需要對整個傳感器進行軟硬件的調試工作，使其能正常穩定的工作。通過前兩章的介紹，傳感器是按照模塊化思想設計的，所以在調試的時候也是按照各個模塊實現的功能來逐一測試的。首先應該消除基礎的電路錯誤，需仔細的檢查電路板以及各個芯片和器件的連接，保證沒有短路或斷路的情況。其次是電源電路，是否輸出為+5V。然后是對測量電路的調試。對于電容測量電路需要測試當前的理論阻值是否能形成振蕩，然后通過調試使其達到預想的頻率采集范圍（7500Hz～8000Hz）。對于單片機是否能完成對振蕩頻率的采集，其輸出頻率信號是否正常，最后進行綜合測試，配合電路，軟件系統以及實驗設備記錄和分析數據。從而調整相應的參數以得到更準確的測量結果。在調試過程中應盡詳細的記錄測試數據，以及配合檢測儀器如示波器，頻率檢測儀等來實時的顯示相關數據的顯示，以便及時發現問題。在軟件編寫和調試的過程中也應盡量注意各個模塊參數的分配，保證整個系統穩定的工作。1.3測試與數據分析1.3.1振蕩電路測試該課題使用了RC振蕩電路來實現對電容傳感器電容量的測量，主要基于當前的液位高度和當前所測得的頻率值。這里通過前面介紹可知，振蕩電路頻率測量輸出為一個方波信號，通過相關的外部電路對其進行信號整理，然后由單片機來完成信號采集的功能。在完全沒有油浸的時，其輸出頻率應為（7500Hz～8000Hz）的方波信號，波形應如圖1.1所示。圖1.1振蕩電路輸出信號波形圖在實際測量中我們不斷的向容器內加入油來增加液位，但是由于測量設備的限制無法準確的定位某一具體位置。只能在相應高度記錄相應檢測的數據，但這不影響整個測試的效果。通過液位的變化而引起傳感器電容量的變化從而改變電路輸出頻率。用示波器測試555輸出引腳頻率與波形，表1.1為所測得數據。表1.1油液高度H與振蕩電路輸出頻率f對應關系H（mm）0138238338438526輸出頻率編號f（Hz）1#7700690064005720528041602#7650685063605660523040903#7800700065005850537042001.3.2軟件整體測試振蕩電路調試通過后，就進入軟件的整體調試階段。電腦運行MPLABIDE編譯器，編譯主程序，并加載到傳感器電路板的PIC單片機里。加載完成后測試其能否實現所有功能，達到課題要求。使用示波器實時監控顯示數據，如表1.2所示。表1.2單片機調制輸出信號參數表標準值（Hz）600052134643407235023000實測值（Hz）1#5980516046104020350029902#6010516046404050344029903#598051904670407034703000分別將1#、2#、3#傳感器改進前、后的輸出數據做成圖表形式進行對比，如圖5.2-圖5.4。圖1.21#傳感器改進前、后輸出數據對比圖1.32#傳感器改進前、后輸出數據對比圖1.4