無線水位檢測系統與壓力傳感器補償方法的研究

　　利用拉格朗日插值算法對其進行解析：

　　4 上位機LabVIEW顯示模塊

　　LabVIEW是一種程序開發環境，類似于C和BASIC。但是LabVIEW與其他計算機語言的顯著區別是：其他計算機語言都是采用基于文本的語言產生代碼，而LabVIEW使用圖形化編輯語言G編寫程序，產生的程序為框圖形式。

　　主機端的上位機程序由LabVIEW軟件編寫，可對從現場采集到的各種實時信號進行處理，界面友好、易于操作，對因故障引起的斷路問題可實現聲光報警，安全可靠。

　　5 系統可靠性設計

　　5.1 測試實驗時出現的問題

　　實驗環境：

　　(1)將探頭接到300 m鎧裝電纜上，放進室外5 m深鐵質水管中，環境適宜。

　　(2)在電臺測試時采用12 V的直流電源，電臺的功率為5 W，實驗距離為1 000 m，并且電臺2的天線高度保持在3.4 m不變。

　　這種情況下會產生以下問題：

　　(1)有時會出現電路接觸不可靠、微處理器復位、死機、外殼漏電。

　　(2)上位機顯示信號抖動，失真嚴重。

　　(3)無線通信的信號質量差。

　　圖5為實驗中的水位曲線。

　　5.2 問題的解決方案

　　根據以上問題提出了如下解決方案：

　　(1)針對電路接觸不可靠的問題，采用PCB板代替銅模實驗板，并在PCB制板過程中采取了抗干擾措施，例如布線時電源線和地線盡量寬；數字地和模擬地分開布線；合理配置去耦電容；電路板進行覆銅等。

　　(2)針對微處理器死機、復位等問題，采取軟硬件相結合的抗干擾措施。在硬件上采用光電隔離技術；軟件上設置標志位；關鍵出口驗證；對通信發送指令等重要指令采用指令冗余技術；在RAM中設定上電復位標志。

　　(3)針對不潔凈電源以及電源間的互相干擾，采用開關電源分別供電的方法進行處理。

　　(4)由于電纜長度為300 m，會在導線間形成分布電容，并且多余的電纜纏繞在卷筒上，等效一個大電感，會對電路穩定性造成影響，因此采用軟件濾波（冒泡法）的方法進行彌補。處理后圖形如圖6。

　　此次設計的系統已經成功運行了2個月，沒有出現任何故障現象。通過現場實驗表明：該整定方法能有效減小測量誤差，滿足現場的使用要求，保證系統的可靠運行。同時提出的可靠性設計方案對同類產品的設計和應用具有一定的借鑒價值。