在钢材的连铸过程中,结晶器内钢水液位直接影响钢坯质量。随着社会的发展和进步,对钢材的质量要求越来越高,需要对结晶器内钢水液位测量精度不断提高。因此,结晶器内钢水液位检测技术的研究已成为连铸机控制领域一个重要的研究方向。论文通过对连铸机结晶器的钢水液位检测系统研究与分析,完成了差分电磁式钢水液位检测系统的设计。设计采用模块化理念,将不同功能的电路设计在不同的模块中。该系统主要有差分电磁式传感器、功率放大器、前置放大器、信号处理单元、电流输出单元、主控制器单元、数字量输入输出和显示部分组成。传感器的激励信号幅值和频率可调,激励信号幅值通过控制器控制D/A转化器AD7524的输入调节,激励信号频率调节直接由控制器输出激励信号的频率。设计传感器接收信号的放大处理时,为了传输距离远,采用了前置放大器放大接收信号。为了方便滤波处理,使用可编程的滤波器MAX261和锁相放大器AD630进行滤波处理。整个系统的主控制器设计采用FPGA+Nios II的软硬件协同设计,提高了系统的实时性和稳定性。差分电磁式钢水液位检测系统是将结晶器内的钢水液位高度转化为标准的工业电流信号4-20mA输出。整个系统达到了设计要求。