基于水位传感器对水箱液面进行感应系统的设计
传感器的工作原理
容器内的水位传感器，将感受到的水位信号传送到控制器，控制器内的计算机将实测的水位信号与设定信号进行比较，得出偏差，然后根据偏差的性质，向给水电动阀发出"开""关"的指令，保证容器达到设定水位。进水程序完成后，温控部份的计算机向供给热媒的电动阀发出"开"的指令，于是系统开始对容器内的水进行加热。到设定温度时。控制器才发出关阀的命令、切断热源，系统进入保温状态。程序编制过程中，确保系统在没有达到安全水位的情况下，控制热源的电动调节阀不开阀，从而避免了热量的损失与事故的发生。
2.2.2 传感器的工作原理
在工程技术领域，传感器是人体“五官”的工程模拟物，是一种能把特定的被测非电量信息（包括物理量、化学量、生物量等）按一定规律转换成电量的器件或装置。传感器是一种能把非电输入信息转换成电信号输出的器件或装置。传感器又叫变换器、换能器或探测器。传感器一般是由物理、化学和生物等学科的某些效应或原理按照一定的制造工艺研制出来的，它能“感知”被控量或被测量的大小不等与变化并进行处理。传感器由敏感元件、转换元件、信号调节电路和其他辅助电路组成。
1.敏感元件：在完成非电量到电量的转换时，并非所有的非电量都能用现有的技术直接转换为电量，而是先进行预转换，然后再转换为电量。敏感元件是直接感受被测非电量，并按一定规律转换成与被测量有确定对应关系的其他量（一般仍为非电量）的元件。通常把这种能完成预转换的元件称为敏感元件。如热敏电阻是敏感元件，它能将温度的变化预转换为电阻的变化，再转换为电压或电流的变化。
2.转换元件：转换元件又叫变换器，是能将敏感元件感受到的非电量直接转换成电量的元件。信号的转换元件是构成传感器的核心。转换元件又可分为一次转换型（直接转换）和二次转换型（间接转换）。
3.信号调节电路：信号调节电路，把转换元件输出的电信号转换为便于现实、记录、处理和控制的电信号的电路。
4.辅助电路：通常指电源电路（交、直流）及其外围电路。在实际应用中，传感器的具体构成视被测对象、转换原理、使用环境及性能要求等具体情况的不同而有很大差异。
2．2．3 传感器的分类
1.按工作原理分类
现有传感器主要是依据物理学中的各种定律和效应，以及化学原理和固体物理学理论进行测量的。如根据电阻定律，相应的有电位计式、应变式传感器；根据变磁阻原理工作的有电感式、差动变压器式、电涡流式传感器；根据半导体有关理论，相应的则有半导体力敏、热敏、光敏、气敏等固态传感器。
2. 按能量关系分类
从能量的观点来分，可将传感器分为有源传感器和无源传感器。
有源传感器将非电量转换为电量，称之为能量转换型传感器，也叫换能器。如压电式、热电式、电磁式等。通常和测量电路、放大电路配合使用。
无源传感器又称为能量控制型传感器。它本身不是一个换能器，被测非电量仅对传感器的能量起控制或调节作用，所以必须具有辅助电源。此类传感器有电阻式，电容式和电感式等，常用于电桥和谐振电路的测量。
3.按输入量分类
按输入量可分为温度、压力、位移、速度、湿度等传感器。
4. 按输出量分类
按输出量分类有模拟式传感器与数字式传感器。
2．2．3 传感器分辨力
分辨力是指传感器可能感受到的被测量的最小变化的能力。也就是说，如果输入量从某一非零值缓慢地变化。当输入变化值未超过某一数值时，传感器的输出不会发生变化，即传感器对此输入量的变化是分辨不出来的。只有当输入量的变化超过分辨力时，其输出才会发生变化。
通常传感器在满量程范围内各点的分辨力并不相同，因此常用满量程中能使输出量产生阶跃变化的输入量中的最大变化值作为衡量分辨力的指标。上述指标若用满量程的百分比表示，则称为分辨率。
经过以上的分析，我们了解到各种传感器的种类与作应，以及各种传感器所适应的工作环境。经过讨论，无论从灵敏度或者性能方面还是在用应环境来看，利用传感器来感应液面不仅可以精确的控制液面的高度，而且性能强，对水箱这种水质相对污水等较好，我们选择利用水位传感器作为第一感应元件。
