特点:

◆ 无触点，无噪音，高可靠性

◆ 采用4-20mA两线制设计，可替代干簧管液位计

◆ 环境适用性强，接近无限寿命

◆ 优良的温度特性，石油化工、汽车、太阳能等多领域适用

概述:

传统液位计设计，大部分采用干簧管作为液位传感器，它具有价格低廉、结构简单等优

点。 其工作原理如图 1 所示，干簧管玻璃管内有簧片，簧片会感应浮球的靠近远离来打开

和闭合，以此来判断浮子的位置得到具体液位。

但是干簧管同样有一些缺点：结构脆弱，采用玻璃管封装,易碎,运送或加工过程中容易

受损伤从而影响开关特性及寿命；尺寸较大（长约 20mm），限制了传感器的分辨率；使

用过程中触点易产生抖动，影响精度；有机械寿命限制，长时间使用可靠性差。

使用多维科技 TMR1340 超低功耗全极型开关传感器来代替干簧管用于液位传感器中，

不但解决了使用干簧管面临的问题，同时有更多其他传感器不具备的优良特性：

◆  真正的固态开关，没有可活动的部件

◆  高灵敏度：允许使用更小的磁铁或者更大的工作间隙，便于安装

◆  超低功耗：连续工作模式下<1.5μA，尤其适用于电池供电的系统

◆  优秀的温度特性：如图 2

◆  超小尺寸：3×3mm SOT23 和 4×3mm TO92 封装

◆  采用小回差设计，液位测量误差更小

TMR1340工作原理

TMR1340 采用 TMR磁传感器和 CMOS 集成电路，包括 TMR 感应元件、 电压发生器、比较器、施密特触发器和 OPEN-DRAIN 输出电路，能将变化的磁场信号转化为数字电压信号输出，如图 3

平行于 TMR1340 传感器敏感方向的磁场超过工作点门限︱BOPS︱(︱BOPN︱)时，

TMR1340 输出低电平。当平行于 TMR 传感器敏感方向的磁场低于释放点︱BRPS︱(︱BRPN

︱)时，TMR1340 输出呈现高组态。磁场工作点和释放点的差值就是传感器的回差 BH。

TMR1340两线制液位计设计

目前，在工业液位计领域中，为方便信号传输，多的采用两线制输出方法，应用 24V 电源，

测量电流变化来判断液位，目前通用电流信号是 4-20mA。 使用 TMR1340 完成了一个两

线制液位计的设计，模块由 TMR1340 电阻模块和电流转换模块组成，模块原理如图 5.

电阻模块由传感器 TMR1340 和电阻组成，此模块采用了 20 颗 TMR1340 不 20 颗 510 欧姆电阻，电路原理如图 6

当浮子滑动时，某个特定的 TMR1340 导通，输出低电平，对应电阻通路被采集到电流转换

模块，电流模块将 S+不 S-端采集到的电阻转换成相应大小的电流输出。 测试模块每个

TMR1340 节点的对应输出电流值如表 2，输出曲线如图 7。 输出具有很好的线性度。

TMR1340液位计电流转换模块设计

电流转换模块采用了两线制液位计的常用方案，主控芯片采用了 TI 的 XTR115，配合 NPN

使用，方案成熟，具有较高的稳定性。 XTR115 应用如图

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