【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于液位测量，具体地，涉及基于stm32的电容式液位计测量系统。
技术介绍
1、随着医用行业中麻醉机的电子化，对麻醉药液高度测量的电子化也提出了新要求。而液位计是工业领域中最常见的测量仪器和安全附件，广泛应用于各行业中。针对医疗用麻醉药液，当前电容式液位计的测量存在以下难点：1.由于在不同饱和蒸气压、不同浓度下麻醉药液的介电常数会发生变化，导致电容式液位计的测量精度大大降低；2.在麻醉机输出浓度较低的情况下，液位变化较小导致电容式液位计的灵敏度受到大幅限制；3.由于麻醉药液具有腐蚀性和麻醉机提出了生物相容性的要求，当前市面上的电容式液位计不具备较高的耐腐蚀作用和满足麻醉机的生物相容性要求；
2、结合上述难点，对麻醉药液的实时高度检测提出以下新要求，具体为：1.测量高度量程为110mm；2.测量分辨率为0.01mm；3.测量精度为当前液位高度的2％；4.探机耐温为-35℃～+50℃；5.工作压力为-1mpa～2.5mpa；6.具有较强的耐腐蚀型；7.具有高抗干扰能力；8.具有自动标校功能；9.具有故障自检能力。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术缺陷，提出了基于stm32的电容式液位计测量系统。
2、为了实现上述目的，本专利技术提出了一种基于stm32的电容式液位计测量系统，所述系统包括：采集模块、信号处理模块和显示模块；其中，
3、所述采集模块，用于按照测量周期循环采集电容式液位计测量液位的电容量，并传送至信号处理模
4、所述信号处理模块，部署在stm32单片机上，用于将电容量输入电容-高度转换方程，得到对应的液位高度；
5、所述显示模块，用于显示对应的液位高度。
6、优选的，所述采集模块包括电容式液位计和电容检测芯片；其中，
7、所述电容检测芯片采用pcap01-ad芯片，芯片的pc0和pc1接150pf的陶瓷电容作为参考电容，pc2和pc3接电容式液位计测量液位的测量电容，pc4和pc5接挥发气补偿式液位计，用于补偿待测药液在不同浓度、不同饱和蒸气压下介电常数变化而引起电容变化带来的测量误差；并经spi总线将补偿后的电容量传输至stm32单片机。
8、优选的，所述测量周期设置为不小于电容检测芯片的电容充电时间与放电时间之和。
9、优选的，所述电容-高度转换方程为：
10、
11、其中，h表示高度，f()表示转换函数，i表示段序号，n表示高度h被均分的段数，表示权重系数，ci表示测量电容值，l表示综合标校系数，θ表示偏置。
12、优选的，所述电容-高度转换方程的获得方法是：将一系列电容和对应高度数据经预处理后输入预先建立的神经网络回归模型后得到。
13、优选的，所述显示模块部署在上位机上，和stm32单片机通过串口通信。
14、优选的，所述系统还包括故障自检模块，用于在达到设定的故障自检周期时，启动采集模块和信号处理模块进行故障自检处理，并将自检结果发送至显示模块进行显示。
15、优选的，所述故障自检处理具体包括：
16、采集模块采集空载状况下的电容值；
17、信号处理模块判断该电容值是否处于断线检测阈值范围内，判断为是，将错误信息通过串口发送至显示模块；否则，根据设定的测量周期循环接收采集模块发送的当前液位的电容值，判断电容值是否超过电容阈值范围，判断为是，将错误信息通过串口发送至显示模块，否则，判定无故障。
18、与现有技术相比，本专利技术的优势在于：
19、1、本专利技术基于stm32的电容式液位计测量系统不仅适用于水、汽油等液体的测量，也可以针对易挥发的麻药进行测量；
20、2、本专利技术对张量较小的麻醉药液测量时具有较高的灵敏度和分辨率；
21、3、本专利技术具有故障自检的功能；
22、4、本专利技术制作简单、设计可靠、维护方便；
23、5、本专利技术具有自动标校功能，具有较强的精度、稳定性和重复性；
24、6、本专利技术从结构方面克服了寄生电容对精度带来的影响；
25、7、本专利技术在测量电路中增加了屏蔽电路，具有较高的抗干扰能力。
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1.一种基于STM32的电容式液位计测量系统，其特征在于，所述系统包括：采集模块、信号处理模块和显示模块；其中，
2.根据权利要求1所述的基于STM32的电容式液位计测量系统，其特征在于，所述采集模块包括电容式液位计和电容检测芯片；其中，
3.根据权利要求1所述的基于STM32的电容式液位计测量系统，其特征在于，所述测量周期设置为不小于电容检测芯片的电容充电时间与放电时间之和。
4.根据权利要求1所述的基于STM32的电容式液位计测量系统，其特征在于，所述电容-高度转换方程为：
5.根据权利要求4所述的基于STM32的电容式液位计测量系统，其特征在于，所述电容-高度转换方程的获得方法是：将一系列电容和对应高度数据经预处理后输入预先建立的神经网络回归模型后得到。
6.根据权利要求1所述的基于STM32的电容式液位计测量系统，其特征在于，所述显示模块部署在上位机上，和STM32单片机通过串口通信。
7.根据权利要求1所述的基于STM32的电容式液位计测量系统，其特征在于，所述系统还包括故障自检模块，用于在达到设定
8.根据权利要求7所述的基于STM32的电容式液位计测量系统，其特征在于，所述故障自检处理具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种基于stm32的电容式液位计测量系统，其特征在于，所述系统包括：采集模块、信号处理模块和显示模块；其中，
2.根据权利要求1所述的基于stm32的电容式液位计测量系统，其特征在于，所述采集模块包括电容式液位计和电容检测芯片；其中，
3.根据权利要求1所述的基于stm32的电容式液位计测量系统，其特征在于，所述测量周期设置为不小于电容检测芯片的电容充电时间与放电时间之和。
4.根据权利要求1所述的基于stm32的电容式液位计测量系统，其特征在于，所述电容-高度转换方程为：
5.根据权利要求4所述的基于stm32的电容式液位计测量系统，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈万圣，
申请(专利权)人：北京谊安和顺科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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