CIB-10型电容式液位变送器

　　一、概述

　　本文介绍一种能接受电容信号，将电容量变化线性地转换为4-20mA.DC或。~10mA.DC统一信号的新型液位变送器。

　　电容式液位变送器是测量高压密闭容器中液位的简单、易行、最有效办法之一。七十年代生产的变送器多是以分离元件为主构成的较为简单的电容/电流变送器形式。八十年代开始，有些厂家采用了集成运放电路，但其电路原理及结构形式仍未有明显改进，所以均得不到满意的效果。主要问题是无精度指标或精度较低(2-2.5%)、温度漂移大、测量范围小(几百PF以内)以及调校使用不方便等。这种变送器只能用于室内温差较小、监测指示要求不高的调节回路中。

　　随着工业生产的发展，用户越来越多，使用范围也越来越广，目前此种测量方法，不仅可用于高、中、低压密闭容器的各种液态介质的液位测量，还可用于水位、物位等常压状态的测量，也广泛应用于大型储罐、气柜等容积的测量。检铡环境有室内的，也有室外的。检测信号有要求为正向输出的(电容增大，输出增大)，也有要求为反向输出的(电容增大，输出减小)。检测电容的范围也很广，从100PF左右到4000PF。此外还需要有较大的零点迁移范围。以上种种情况对仪表设计提出了更多更高的要求。

　　本仪表的设计试制是在对用户进行了大量调查研究的基础上进行的。仪表的设计采用了八十年代先进的电子技术，整机由六块模拟集成电路为主构成。本仪表具有精度高、性能稳定、可靠性高、功能齐全、安装使用及调校方便等特点，能满足多方面及不同场合的需要。

　　二、主要技术指标

　　1.结构形式:墙挂式

　　2.输入电容基本测量范围:(分四档)

　　注:各量程也可累加使用，实际可任意组合成15档量程。

　　3.零点迁移范围:

　　正向或反向使用均为基本测量范围的0~+100%。

　　三、工作原理

　　本仪表主要是由稳压、振荡、整流滤波、差动放大、零点调整(迁移)、加减器、电压/电流转换及反相反馈放大等八部分组成。图一为电容式液位变送器的原理方框图，图二为简化原理图。

　　由时基电路构成的多谐振荡器，其振荡频率f由外接电阻(R3、R4)及电容(C4~C7)所决定(见图二)。对于不同量程，可由K1切换不同电容以改变f。频率及幅值恒定的振荡电压经缓冲级后加到由电阻R及被测电容Cx所组成的串联电路上。电路设计使R值远大于Cx的容抗，故通过RCx回路的电流基本上决定于Cx的大小业与Cx成正比，显然由R两端检测出的交流电压也大致与Cx成正比，此电压经整流滤波后经正反向切换加到差动放大级，然后与调零电压综合送到加减器，再经电压/电流转换电路转换成4~20mA.DC或0~10mA.DC统一信号输出。