油位传感器工作原理.docx

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1、北京北计普企软件有限公司PQ-606系列数字汽车油位计使用说明书2022-06-05 实施2022-06-01 修订北京北计普企软件技术有限公司制订PQ-606系列数字油位传感器基于射频电容测量原理，采用断层扫描技术,动态分 析传感器在介质中各种参数，自动进行精确补偿，输出信号随液位高度改变呈线性连 续变化。整机无任何弹性部件和可动部件，耐冲击、安装方便，可安装在各种场合对 汽油、柴油、液压油的油位及其它各种弱腐蚀性液体的液位进行准确测量。特点：该系列传感器是计量级测量仪器，具有很高的分辨率和测量精度。它无须 人工干预，自动校准，不存在温度漂移，且不受介质的变化影响。也就是说同一支传 感器，不

2、管被测量的介质是水还是汽油或者柴油，不管温度如何变化，它都能正确输 出精确的液位高度信号。彻底解决了乙醇汽油、甲醇燃料等介质难测量的问题，也 同时解决了不同地区因油的标号不同和温度的巨大差异引起的测量误差问题。目前 该技术 在国内独一无二，处于国际率先水平。1、性能指标： 检测范围：lOOlOOOmm承压范围：-0. IMPaO. IMPa 分辨率：0.01mm环境温度：-4065 探极耐温：-50150 探极直径：18 输出信号：420mA、05V、010V、RS485 通讯、RS232 通讯 供电电源：DC 1240V（420mA除外）极限工作电压：DC10V60V （420mA除外） 固

3、定方式：罗纹安装M20X1.5或者法兰安装，特殊规格可按要求定制 防爆等级：隔爆Exd IIC T5 精确度等级：测量范围在300mm以内时；精确度等级是1.5；测量范围在300mm到700mm时;精确度等级是1.0；测量范围在700mm到lOOOnun时；精确度等级是0. 5；注：有效范围内精度等级为上述精度或者绝对误差3mm （取最大）。2、操作说明:1. 1接线方式如下：RS232：此方式输出的传感器具备4根线红色24V+黑色 24V- (RS232 地)蓝色RS232 (RXD)计算机发送端黄色RS232 (TXD)计算机接受端RS485：此方式输出的传感器具备4根线红色24V+黑色2

4、4V-黄色RS485 a蓝色RS485 B420mA：此方式输出的传感器具备2根线红色24V+黑色24V-05V：此方式输出的传感器具备3根线红色24V+黑色24V-蓝色05V电压输出2. 2校准流程：由于该传感器采用微电脑控制技术，因此省去了使用中繁琐的手动校准，整机正常情 况下无需校准可直接应用于常规介质的测量，如需校准，可通过如下操作：在通电情况下将传感器缓慢放入被测介质中。使液位从传感器的下孔处开始缓慢上升 超过传感器测量部份的三分之一处，传感器的上孔处为最佳校准位置，因此，在校准过程 中应使液位尽量上升至传感器上孔处。此操作即完成为了对传感器的校准。为防止校准失败, 此过程应操作2次

5、以上。3. 3传感器的安装：如果是旧车需拆除原有传感器。新车直接安装； 安装前请检查附件：法兰，橡胶垫，0型圈，螺丝是否齐备及相符； 将0型圈套在传感器的根部； 将橡胶垫的两面涂抹上耐油密封胶，然后和法兰盘与油箱法兰对好孔位，并用螺 丝固定好，拧紧时应对称轮流加力，以保证各方向受力均匀，避免漏油；将传感器插入用扳手拧紧即可完成传感器的安装； 按定义分别接好电源线和通讯线； 检查路线正常，即可接通传感器电源，传感器可正常工作；安装示意图 传感器的安装位置(先后摆布)应尽量挨近油箱中心，从而减小车在上下坡时造 成的油面倾斜及油面波动对其的影响。如上图所示，当油面倾斜时，油箱边缘油面会因倾斜方向的不

6、同从而偏高或者 偏 低。如果传感器位于油箱边缘，会导致传感器测量到的值偏大或者偏小。3、通讯协议协议一8.1 协议结构：终端发往油位仪的命令由五部份组成，如下：包头：2个字节，固定为ASCII的$!(24 0x21) o命令:2个字节，各不相同,如D0(0x44 0x4F)。ID号：2个字节,ASCII表示的序列号，如01 (0x30 0x31) o最多为99。较验：2个字节，采取较验和方式，为从包头到ID号的所有字符的相加和的低8位， 最后此低8位转为ASCII表示的十六进制方式，如最后算出来的较验和为0x0245,则只 保留低8位,即0x45,转成ASCH表示的十六进制为 45”(0x34

7、 0x35)。包尾：2个字节，为回车换行符，即OxOD OxOA油位仪发往终端的命令也是由六部份组成，如下：包头：1个字节，固定为号，即0x2A。标识：3个字节，表明当前回复的数据类型。ID号：2个字节，ASCII表示的序列号，如01 (0x30 0x31) o最多为99o值：6个字节，表明当前回复的值，长度固定为6字节。较验：2个字节，采取较验和方式，为从包头到值的所有字符的相加和的低8位， 最后，此低8位转为ASCII表示的十六进制方式，如最后算出来的较验和为0x0245,则 只保留低8位,即0x45,转成ASCII表示的十六进制为“ 45”(0x34 0x35)。包尾：2个字节，回车换行

8、符，即OxOD OxOA8.2 协议内容：3. 2. 1读液位：由终端或者电脑发往液位仪的命令(无任何滤波)：ASCII ：$!D0013901表示ID号。其中39表示较验和，为从$字符(即0x24)开始至较验和之前所有字符的直接相加之 和的低8位，此8位转成十六进制的ASCII码，如$!D001相加之后为0x0139,则较验值为 ASCII 的 39,即 0x33 0x39)十六进制：24 21 44 4F 30 31 33 39 0D 0A液位仪回复：ASCII ：*RFV01000.0197RFV为读液位返回标志.01为当前油位传感器ID号.000. 01为当前油位值，百分比表示，最高值

9、为100. 00.固定以XXX. XX形式表述,不足位 以零补充.如012.21,表示为12.21%。98为较验和.十六进制： 2A 52 46 56 30 31 30 30 30 2E 30 31 39 38 0D 0A3. 2.2读当前液位AD值：由终端或者电脑发往液位仪的命令（有滤波）：ASCII ：$!RY0151十六进制：24 21 52 59 30 31 35 31 0D 0A液位仪回复：ASCII ：*CFV0100FA32B600FA32为当前AD值，00为不足6个字节补0代替，FA32为当前油位AD值ASCII 表示的十六进制，即表示当前油位值为0xFA32。注：此AD值为油

10、位0%100%变化而对应的OOOOOCfOOFFFF的AD值十六进制： 2A 43 46 56 30 31 30 30 46 41 33 32 42 36 0D 0A4. 2.3设置液位仪ID:由终端或者电脑发往液位仪的命令：（ID范围0-99）ASCII ：$!ID0133ID为命令01为ID值十六进制：24 21 49 44 30 31 33 33 0D 0A液位仪回复：ASCII ：*SID010K0K0K39 表示成功。*SID01N0N0N042 表示失败。01表示设置的ID值，OKOKOK表示设置成功，ONONON表示设置失败。十六进制： 2A 53 49 44 30 31 4F

11、4B 4F 4B 4F 4B 33 39 0D 0A2A 53 49 44 30 31 4E 4F 4E 4F 4E 4F 34 32 0D 0A设置滤波系数：由终端或者电脑发往液位计的命令ASCII ：$!Z40134Z为命令01为ID值4为滤波系数,可选参数为:0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9其余参数无效十六进制：24 21 5A 34 30 31 33 34 0D 0A、滤波范围：09级0、无滤波1 、12秒2 、24秒3 、36秒4 、60秒5 、120秒6 、180秒7 、240秒8 、480秒9 、960秒液位仪回复ASCII ：*SZN010K0K0K54

12、 表示成功。*SZN01N0N0N05D 表示失败十六进制： 2A 53 5A 4E 30 31 4F 4B 4F 4B 4F 4B 35 34 0D 0A2A 53 5A 4E 30 31 4E 4F 4E 4F 4E 4F 35 44 0D 0A协议二查询命令：*020600#回复： $XR0IL0202DDDDXXn DDDD为油量值，XX为异或者校验值，n结束符DDDD为油位百分比例如：$XR0TL02025678XXn则油位百分比为56. 78%读取当前液位百分比*020600#阻尼系数*0206X3# x为0-9 （0无阻尼，9最大 时间同上）4、注意事项1、RS232/RS485

13、/0-5V/420mA信号只能存在一种，可以任意选择使用其中之一。RS485总线可以同时接多个传感器，但要事先设置每一个传感器的通讯地址，每一个传感器的通讯地 址必 须是惟一的，以防总线锁死。RS485总线采用的是半双工芯片，因此读取数据时应给 模块留出响应的时间，读取速度不能太快，连续读取时两条指令间的时间间隔不能小于 200mso2、由于车上环境恶劣，传感器供电需采用隔离电源供电。信号传输线，特别是RS232通讯， 通讯线不宜过长，且应采用屏蔽线。3、 对RS232/RS485信号的传感器，在排除通讯不上的故障时，可将蓝色与黄色线对调一下 进行测试，如果通讯成功，则说明是接线错误导致。此操

14、作仅限数字通讯。4、 传感器的供电电压不得超过其正常工作电压，且传感器供电电源功耗不小于传感器正常工作时所用功耗。5、 实际环境应符合传感器基本参数要求，不得超出正常范围，否则将会导致传感器损坏，甚至引起其它事故的发生。6、 传感器输出的是被测介质的位置高度信号，在滤波为零的情况下，输出的值构成的曲线 反应油面的实际变化，输出值随着油面的上升或者下降而变化，加之滤波后曲线会变得平滑, 滤波值越大，曲线越平滑，但油量值会滞后于油量的变化的时间。因此，曲线的平滑度与油 量值的滞后时间（反应时间）是成正比关系的。出厂滤波值是综合客户反馈意见及现场情况 而设定的较为适合的值。7、 由于油品的关系，传感

15、器设置时的介质与现场使用的介质存在一定的差异，该传感器具 有自动适应多种介质的功能，可以解决由于介质不同导致的误差，因此用户在使用前应执行 2.2中操作。8、 请勿将传感器拆卸或者恶意损坏，否则恕不保修。9、 常规传感器出厂附件有法兰、橡胶垫、0型圈、说明书、合格证等附件，如有特殊要求， 请提前予以说明。10、 传感器的橡胶垫、0型圈等所有附件，均不在三包范围内。;A注意：精密仪器，不可碰撞。警告：内部参数用户不可随意更改。5、常见故障排除故障现象原因分析排除及解决方法备注无输出/通讯 不上 电源开路或者电压 过低； 传感器故障； 接线错误检测接线是否正确一检测负 载时供电电压是否大于10V

16、一检测供电电流是否为 310mA -根据2.1进行接 线，或者将蓝色与黄色线对 调（仅限数字通讯）一以 上检查均正常或者电流超 由正常范闱，则为传感器420mA输出的供 电电压DC2028v 电流为420mA 通讯输出的除外。输出值不变 供电电压异常； 外部干扰； 传感器阻塞； 传感器故障；故障。检测负载时供电电压是否正 常（如电压不稳J 一给传感 器重新上电一周围是否有严 重干扰一检查传感器上下孔 是否阻塞f若没有，则为传检查油箱内油位是 否确实不动；重新 上电后正常，则重 点检查干扰及电源 供电处。输出值误差较 大 供电电压异常； 外部干扰； 传感器阻塞； 自动适应未完成； 传感器故障；感器故障。检测负载时供电电压是否正 常（如电压不稳）一周围是 否有严重干扰一检查传感器 上下孔是否阻塞一执行2.3 中操作一若还不行，则为传该故障多为自动适 应未完成，执行 2.3中操作即可。输出值上下跳 动 油面在跳动； 供电电压不稳； 外部干扰； 传感器故障；感器故障。检查油面是否在跳动一检测 供电电压是否正常一周围是 否有干扰存在一执行2. 3中 操作一若还不行，则为传感此故障多出现于 05V信号上。器故障。危（wei）险：工作环境不可超出传感器的正常范围。