Схемотехника емкостного датчика уровня топлива Опции

[Baser]

Подскажите по возможным схемотехническим решениям для построения емкостного датчика уровня топлива.

Знаком с решениями этой задачи при мониторинге топлива (правда там я схемотехникой датчика не занимался, больше измерениями и обработкой сигнала). Но это был мониторинг, т.е. "показометр", а не измеритель, максимально простой и дешевый. За точностью и стабильностью, там не гнались, реально полученная точность 2-3% в общем-то устраивала.

Сейчас нужно разработать переносной датчик для коммерческого учета. Длина около 1.5 м, точность +/-1 мм.
Думал применить конструкцию в виде коаксиальных труб, где внешняя труба будет "землей", но уперся в то, что рекомендуемые схемы с мостами и синхронными детекторами требуют двух "горячих" обкладок измерительного конденсатора. Как лучше измерять?

При мониторинге применяли генераторные схемы емкость-частота, но не совсем ясно как там обеспечить долговременную стабильность.

Хочется услышать рекомендации людей, практически знакомых с данной темой...

[Егоров]

Емкостной измеритель будет давать трудно компенсируемые погрешности от температуры, примесей в топливе и еще ряд погрешностей, которые сегодня даже не видны. 2-3% - отличный результат и на большее не стоит рассчитывать. Для удаленного мониторинга вполне достаточно
Вам уровень измерять или трудоустроить микропроцессор?
Ну почему не повспоминать как проблема успешно и дешево решалась до лазеров и даже лампового триода? Инженер обязан безостановочно думать , даже имея в распоряжении два гвоздя и моток ржавой проволоки.
Отрезок тонкой пластиковой прозрачной трубки (это большой шаг цивилизации по сравнению со стеклом) на линейке , сообщающийся сосуд.
Ну, верх изобретательского искусства - та же мерная трубка с клапаном внизу. Погружаем, кратковременно открываем клапан, упирая щуп в дно, вытаскиваем, читаем непосредственно по линейке. Годится и для относительно строгой ревизии.

[Tanya]

Емкостной измеритель будет давать трудно компенсируемые погрешности от температуры, примесей в топливе и еще ряд погрешностей, которые сегодня даже не видны. 2-3% - отличный результат и на большее не стоит рассчитывать.

А вот тут эти проблемы частично решаются введением калибровочного конденсатора в самом низу.
http://www.analog.com/library/analogdialog...ive_sensing.pdf

[Baser]

А вот тут эти проблемы частично решаются введением калибровочного конденсатора в самом низу.

Ну, я с самого начала писал, что планирую измерять диэлектрич.проницаемость дополнительной секцией датчика.
Как же без этого, когда в формулу емкости входит только геометрия и диэлектрич.проницаемость.

А сами эти Capacitance-to-Digital Converter (CDC) AD7745/AD7746 я забраковал сразу:
они не работают при наличии паразитной проводимости измерит.емкости.
В параметрах там уже при 1 МОм ошибка больше шкалы, а нормальная ошибка только при >100 МОм
Чистые нефтепродукты, конечно, не должны иметь проводимость, но на практике видел образцы солярки, которые коротили датчик сопр. ~100kOm

Кстати, возникла у меня мысль все упростить до безобразия: разбить датчик на секции и их коммутировать на один LC-генератор.
Кроме измерительных секций также коммутировать пару образцовых конденсаторов с емкостями из нижнего и верхнего пределов.
Плюсы:
При этом компенсируются практически все возможные ошибки и нестабильности.
LC-генератор нечувствителен к параллельной паразитной проводимости.
Последовательное сопротивление ключа возле емкости датчика тоже не сильно влияет (проверил 120 ом - нормально)
Минусы:
При емкостях десятки-сотни пикофарад и частоте сотни килогерц нужны индуктивности в единицы миллигенри - великоваты для стабильной детальки.
Секции датчика нужно тянуть в одно место к LC-генератору - под метр провода - а это решение чувствительно к параллельной паразитной емкости.
Похоже этот пункт все и перечеркивает, усилитель заряда в этом месте выглядит предпочтительней...

Что скажете?

[Огурцов]

у stm32f3 (и f0 на память) есть - курите
самому интересно, будет работать или должно

[Baser]

у stm32f3 (и f0 на память) есть - курите
самому интересно, будет работать или должно

Я конечно, знаю, что "краткость - сестра таланта", но все-же это вы о чем?

Если о блоке Touch sensing I/Os, так такие блоки нынче популярны, напр. у Микрочипа есть Charge Time Measurement Unit (CTMU).
Freescale, SiLabs таким балуется.
Но это же примитивный интерфейс для построения дешевых емкостных органов управления.
О какой метрологии там может идти речь? Хорошо, если о 5% в тепличных условиях.

[Огурцов]

микрочип я ненавижу, остальное не знаю, ы ?
метрология никакая не нужна, датчик либо сработал, либо нет
ставите в линейку 256 сколько вам там надо пар и получаете свою метрологию
ну если ещё и паранойя, то можно ткр учесть или что-нибудь с нулевым взять

[Baser]

метрология никакая не нужна, датчик либо сработал, либо нет
ставите в линейку 256 сколько вам там надо пар и получаете свою метрологию

Коротенькие датчики такие делают, да.
Но в данном случае нужно 1.6 м = 1600 входов будет многовато, это все-таки не военно-аэрокосмическая разработка.