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Γ茈y測(cè)量。 這可以通過多種方式實(shí)現(xiàn)。 最簡(jiǎn)單的是觀察鏡或觀察管，如下所示。 這樣做的前提是儲(chǔ)罐中的液體會(huì)迫使液體從觀察管上升到與儲(chǔ)罐中的液位相同的水平，或者被測(cè)量的氣壓會(huì)使液位升高，等于施加的壓力。 單體計(jì)是測(cè)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(jiǎn)單的方法，但它并不是特別方便，因?yàn)樗枰挥趦?chǔ)罐處或靠近被測(cè)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?dòng)的。

如果需要對(duì)液位進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，還有更多選擇。 一個(gè)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(dòng)部件

帶浮子式液位傳感器的儲(chǔ)罐

根據(jù)被測(cè)量的介質(zhì)和組件的設(shè)計(jì)，這種類型的傳感器可能會(huì)成為由介質(zhì)本身引起的故障的受害者。 一個(gè)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?huì)失去一些浮力。

為了提供可靠的液位傳感器，非常需要沒有移動(dòng)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(duì)。 該傳感器可用于多種壓力范圍、表壓或絕壓測(cè)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(huì)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(cè)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(cè)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(gè)空間之間的壓差，以確保氣流朝正確的方向流動(dòng) - 在潔凈室中很常見（通常為十分之一英寸的水））

測(cè)量水或空氣等介質(zhì)的液位很困難，因?yàn)樵?39°F 下測(cè)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(jiǎn)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(gè)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(hào)，還是簡(jiǎn)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