液位传感器系统是一种测量液体深度的装置,它广泛应用于工业现场液位测量、城市污水处理、农田水利监测等领域。传统的液位传感器系统由于价格昂贵、测量精度低、不便于携带等缺点,越来越不适应市场的需求。随着科学技术的不断发展,计算机、微电子和传感器等先进技术的广泛运用,便携式、高精度、智能化的液位传感器系统越来越受到欢迎,成为了人们的青睐。本文在对市场上各类液位传感器系统进行分析后,吸收它们的优点,设计了一种用于敞口容器环境,便携式、高精度的液位传感器系统(精度可以达到1%)。首先,本论文对各种液位传感器系统的原理进行了描述,分析了它们的优点和缺点。在此基础上,详细探讨了干簧管网络作为液位传感器的可行性,对干簧管液位传感器的原理和使用注意事项进行了分析,并设计了一款高精度的干簧管液位传感器。其次,考虑到信号的远距离传输和抗干扰原则,采用4-20mA电流环对信号进行传输。在分析了两种4～20mA电流环解决方案后,采用LM358芯片设计了一种性价比高的4～20mA电路,并根据系统要求,设计了12V和5V电源电路。再次,分析了不同类型的微处理器的适用场合,选择了PIC16F877A微控制器,设计了一款基于该处理器的系统控制电路,用于对信号进行控制、处理和显示。详细分析了控制板上各个外围接口电路的作用以及实际电路连接方式,列举了部分接口电路程序并对其进行解释。最后,为了便于数据通信和二次开发,设计了一款基于VC++开发环境的串口通信程序,它能接收来自下位机的液位数据,并将该数据绘制成一个折线图,方便用户实时观察液位值,用户可以通过该曲线,了解外界的液位变化,非常方便。同时,它能将液位值保存下来,方便二次开发。经过实际调试,在测量量程1米范围内,该系统能够达到精度1%的要求。在无恶劣的环境下,该系统能够正常稳定工作,且具备上位机通信功能,用户在设备以外相当远处,均能够实时监测液位变化,具有一定的实用价值。