在許多情況下，需要知道罐中液體的液位或空氣管道內(nèi)的壓力。 這兩種情況都是相當(dāng)?shù)偷膲毫?，很難測量。 這可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)。 最簡單的是觀察鏡或觀察管，如下所示。 這樣做的前提是儲罐中的液體會迫使液體從觀察管上升到與儲罐中的液位相同的水平，或者被測量的氣壓會使液位升高，等于施加的壓力。 單體計(jì)是測量低氣壓/真空的常用設(shè)備。 這在不透明或至少半透明的罐中特別有用。 在風(fēng)管的情況下，沒有任何可見的東西，因此需要某種外部設(shè)備。 雖然這是一種簡單的方法，但它并不是特別方便，因?yàn)樗枰挥趦尢幓蚩拷粶y管??道。 如果需要遠(yuǎn)程監(jiān)控，這沒有用，如果需要任何類型的反饋，則更沒用，因?yàn)樗耆鞘謩拥摹?/p>

如果需要對液位進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，還有更多選擇。 一個常見的例子是浮子型電阻（電位計(jì)）傳感器，通常在汽車油箱液位發(fā)送單元中找到。 這些傳感器工作良好，但有一些缺點(diǎn)。

位于油箱內(nèi)

置換水箱中的一些體積

移動部件

帶浮子式液位傳感器的儲罐

根據(jù)被測量的介質(zhì)和組件的設(shè)計(jì)，這種類型的傳感器可能會成為由介質(zhì)本身引起的故障的受害者。 一個常見的問題是浮子吸收了它浸沒在其中的介質(zhì)，這將導(dǎo)致人為的低液位讀數(shù)，因?yàn)楦∽訒ヒ恍└×Α?/p>

為了提供可靠的液位傳感器，非常需要沒有移動部件的液位傳感器。 為此，可以使用諸如 Merit Sensor Systems 的 TR 系列之類的傳感器。 TR 系列壓力傳感器是壓阻式 MEMS 壓力傳感元件，與陶瓷基板上的 ASIC 配對。 該傳感器可用于多種壓力范圍、表壓或絕壓測量以及自定義校準(zhǔn)和輸出。

為了實(shí)現(xiàn)最準(zhǔn)確的液位讀數(shù)，應(yīng)使用量具部件。 這是優(yōu)選的，因?yàn)樽饔迷诠拗辛黧w上的大氣壓力也會作用在 MEMS 壓力傳感器的參考側(cè)，即使在大氣壓力發(fā)生變化時(shí)也能提供最準(zhǔn)確的讀數(shù)。 在氣壓差測量的情況下，參考可以是大氣或其他空間。 這方面的一些例子是：

建筑管道靜壓測量（大氣到加壓管道（通常為英寸水柱））

建立高管道靜壓（類似于常規(guī)管道靜壓，但如果壓力超過建筑物和空氣供應(yīng)系統(tǒng)的安全水平（通常為英寸水柱），則通常連接到風(fēng)扇控制器以關(guān)閉風(fēng)扇）

建立空氣過濾器狀態(tài)（過濾器兩端的壓差 - 隨著過濾器堵塞（通常為英寸水柱），壓差更大）

建筑空間壓力（兩個空間之間的壓差，以確保氣流朝正確的方向流動 - 在潔凈室中很常見（通常為十分之一英寸的水））

測量水或空氣等介質(zhì)的液位很困難，因?yàn)樵?39°F 下測量的一英寸水僅 ≈ 0.0360911906567 PSI。 Merit 的 TR 系列提供高靈敏度（低壓）配置，當(dāng)校準(zhǔn)到 5 PSIG 時(shí)，可以解析為 1 英寸的水。 使用具有更高靈敏度的不同校準(zhǔn)和/或定制 MEMS 設(shè)備可以獲得更好的分辨率。

下圖顯示了 5PSIG 校準(zhǔn)和 1 PSIG 校準(zhǔn)之間的差異。 傳感器的輸出存在顯著差異，從而提供更好的分辨率。

一旦選擇了具有可接受分辨率的傳感器，就有了傳感器接口選項(xiàng)。 TR系列傳感器從最小壓力到最大壓力提供0.5至4.5V的線性電壓輸出，并進(jìn)行溫度補(bǔ)償。 該電壓可以由系統(tǒng)控制器監(jiān)控，也可以簡單地連接到電路，例如下面的電路，它將通過 VR1 提供可變電平閾值。 這可以用作低液位指示器/警報(bào)或溢出指示器警報(bào)，具體取決于電路的配置。

可變壓力液位開關(guān)/指示器的基本電路

下面是上述電路的操作示例。 這是一個理想的理論示例。 將 VR1 設(shè)置為所需電平的計(jì)算電壓（在這種情況下為 10” WC，或 ~1.94V），當(dāng)傳感器電壓達(dá)到 VR1 的設(shè)定點(diǎn)時(shí)，U1 的輸出將變高。

無論需要可變信號，還是簡單的 ON/OFF 就足夠了，低壓 TR 系列傳感器都可以使用。 這里討論的一些應(yīng)用目前由其他傳感器技術(shù)處理，但可以通過適當(dāng)設(shè)計(jì)和實(shí)施的基于 MEMS 的傳感器很好地處理。

審核編輯：郭婷