FTL51-DGR2DB4G4A 音叉液位计之电子控制单元解析

在音叉液位计的整个系统架构中，电子控制单元宛如一位 “幕后指挥官"，虽不直接与被测介质接触，却掌控着液位计从信号产生、处理到输出控制的整个流程，对液位计的运行起着关键的调控作用。

电子控制单元主要由电路板、芯片、继电器等多种电子元件巧妙集成而成，这些元件协同工作，构建起一个功能强大的信号处理与控制。从功能层面来看，电子控制单元承担着多个重要职责。首先，它肩负着向压电晶体输出稳定激励信号的重任。通过精心设计的电路和芯片运算，电子控制单元能够产生特定频率和幅值的高频电压信号，并将其传输给压电晶体。这个高频电压信号犹如给压电晶体注入了 “活力"，促使压电晶体依据逆向压电效应产生周期性的伸缩振动，进而驱动音叉以稳定的频率开始振动。在这个过程中，电子控制单元输出的激励信号的稳定性至关重要，任何微小的波动都可能影响到音叉的振动状态，进而干扰液位计的测量精度。为了确保激励信号的稳定，电子控制单元通常会采用高精度的电源管理芯片和先进的信号调制技术，对输出电压进行严格的稳压和滤波处理，消除电源噪声和外界电磁干扰对信号的影响。

实时采集压电晶体反馈的振动频率信号，并与预设阈值进行对比，也是电子控制单元的核心任务之一。当音叉与被测介质发生接触时，由于介质的阻尼作用，音叉的振动频率会发生相应的改变，而压电晶体则会通过正向压电效应将这种振动频率的变化转化为电信号反馈给电子控制单元。电子控制单元中的芯片会迅速对这些反馈信号进行高速采样和分析，计算出音叉当前的振动频率。随后，芯片会将计算得到的振动频率与预先设置在内部存储器中的阈值进行细致对比。这个预设阈值并非随意设定，而是在音叉液位计出厂前，经过大量的实验测试和数据分析，根据不同的应用场景和被测介质特性精心确定的。例如，在测量普通工业用水液位时，由于水的密度和阻尼特性相对较为稳定，预设阈值的设定相对较为固定；而在测量一些密度波动较大的混合液体液位时，就需要根据混合液体的成分和可能的密度变化范围，灵活调整预设阈值，以确保液位计在各种工况下都能准确判断液位状态。