FTL51-DGR2DB4G4A 音叉液位計之電子控制單元解析

在音叉液位計的整個系統架構中，電子控制單元宛如一位 “幕后指揮官"，雖不直接與被測介質接觸，卻掌控著液位計從信號產生、處理到輸出控制的整個流程，對液位計的運行起著關鍵的調控作用。

電子控制單元主要由電路板、芯片、繼電器等多種電子元件巧妙集成而成，這些元件協同工作，構建起一個功能強大的信號處理與控制。從功能層面來看，電子控制單元承擔著多個重要職責。首先，它肩負著向壓電晶體輸出穩定激勵信號的重任。通過精心設計的電路和芯片運算，電子控制單元能夠產生特定頻率和幅值的高頻電壓信號，并將其傳輸給壓電晶體。這個高頻電壓信號猶如給壓電晶體注入了 “活力"，促使壓電晶體依據逆向壓電效應產生周期性的伸縮振動，進而驅動音叉以穩定的頻率開始振動。在這個過程中，電子控制單元輸出的激勵信號的穩定性至關重要，任何微小的波動都可能影響到音叉的振動狀態，進而干擾液位計的測量精度。為了確保激勵信號的穩定，電子控制單元通常會采用高精度的電源管理芯片和先進的信號調制技術，對輸出電壓進行嚴格的穩壓和濾波處理，消除電源噪聲和外界電磁干擾對信號的影響。

實時采集壓電晶體反饋的振動頻率信號，并與預設閾值進行對比，也是電子控制單元的核心任務之一。當音叉與被測介質發生接觸時，由于介質的阻尼作用，音叉的振動頻率會發生相應的改變，而壓電晶體則會通過正向壓電效應將這種振動頻率的變化轉化為電信號反饋給電子控制單元。電子控制單元中的芯片會迅速對這些反饋信號進行高速采樣和分析，計算出音叉當前的振動頻率。隨后，芯片會將計算得到的振動頻率與預先設置在內部存儲器中的閾值進行細致對比。這個預設閾值并非隨意設定，而是在音叉液位計出廠前，經過大量的實驗測試和數據分析，根據不同的應用場景和被測介質特性精心確定的。例如，在測量普通工業用水液位時，由于水的密度和阻尼特性相對較為穩定，預設閾值的設定相對較為固定；而在測量一些密度波動較大的混合液體液位時，就需要根據混合液體的成分和可能的密度變化范圍，靈活調整預設閾值，以確保液位計在各種工況下都能準確判斷液位狀態。