超声波液位测量计的设计课件
《液位测量》PPT课件
r
C
C1
C2
21(L
R
H)
2 2 H
R
ln
ln
r
r
整理得C C0 C；其中
C 2 (2 1) H 灵敏度
ln R r
可用于非导电液体的液位检测，也可用于固体颗
粒的料位检测。
➢若被测介质为导电性液
体，对于这种介质的液
ε1
位检测，电极要用绝缘
物，介电常数为ε3(如 聚乙烯)覆盖作为中间
介质，液体和外圆筒一
3、误差原因
p (L H0 H )(w s )g
由上式易看出：(1) 输出的信号差压与高度差 成负线性关系(压力不变时)。(2) 汽包压力变 化时，输出仍受压力的影响(水位不变时)。(3) 不同水位时压力影响所产生的误差是不同的， 在不变的情况下，汽包压力的变化所产生的输 出误差为
p (L H0 H )(w s )g
组成。水位传感器就是一个带有若干个电接点 的连通容器，利用其中汽、水导电性能的差别： 被水淹没的电接点所在电路处于低电阻(相当于 开关闭合)，因此被水接通的电接点位置可表示 水位．显示电接点已被导通(即水位位置)的方 法很多，最简单的如灯泡亮，也有用带放大器 的发光二极管等．
• 电接点15,17,19个，正常水位附 近要安装密一些。
至至 过过 热热 器器
p
s
汽 水混合物
汽 水
混 合 物
下下 降降 管管 去去 水水 联联 箱箱
物 混合 汽水
(a)汽包内汽水分布示意图
H高度 mm
1800
1600 1400 1200 1000
800 600 400 200
20 40 60 80 100
超声波液位仪的设计_毕业设计 精品推荐
学士学位毕业设计（论文）超声波液位仪的设计学生姓名：指导教师：所在学院：专业：目录摘要............................................................... 错误！未定义书签。
ABSTRACT ...........................................................错误！未定义书签。
前言............................................................... 错误！未定义书签。
1 绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.1.1 超声波液位仪的研究背景与内容 (1)1.1.2 超声波液位仪的现状 (1)1.2 论文研究内容 (2)1.2.1 研究内容 (2)1.2.2 论文的章节安排 (3)2 超声波的液位测量原理 (5)2.1 超声液位仪理论基础 (5)2.1.1 超声波介绍 (5)2.1.2 超声波探头的结构和原理 (5)2.1.3 T/R40-16 超声波探头 (7)2.1.4 传感器的指向角Θ (8)2.2 超声波液位仪工作原理 (9)2.2.1 超声波液位仪工作原理 (9)2.2.2 测量盲区 (10)2.3 本章小结 (11)3 硬件总体设计 (12)3.1 超声液位仪总体设计 (12)3.2 单片机电路 (14)3.2.1 复位电路设计 (15)3.2.2 电源电路设计 (16)3.2.3 时钟振荡器 (17)3.3 发射电路 (18)3.4 接收电路 (19)3.5 液晶显示电路 (20)3.6蜂鸣报警电路....................... (21)3.7对电路板进行合理设计 (23)3.8 本章小结 (25)4 系统软件设计 (26)4.1 软件总体设计 (26)4.1.1 软件设计流程图 (26)4.1.2 主程序结构流程图 (27)4.1.3 回波接收流程图 (29)4.1.4 中断程序流程图 (29)4.1.5报警系统子程序 (30)4.2本章小结 (39)5 实验结果分析及改进 (40)5.1实验结果分析 (40)5.2误差分析及改进措施 (47)5.3 本章小结 (48)6 结论与展望 (48)总结 (49)参考文献 (49)致谢 (55)附录一：超声波液位计电路原理图 (55)附录二：超声波液位仪PCB板图 (55)附录三：程序清单 (55)第一章绪论1.1 课题背景1.1.1 超声波液位仪的研究背景与内容超声波液位仪作为一种典型的非接触测量仪器，在很多场合有广泛的应用，诸如工业自动控制，建筑工程测量和水面高度测量等方面。
超声波液位测量系统设计
推出：故被测量液体的液位：Ｈ＝Ｈｏ－ｈ－ｄ上式中：Ｈ是被测量液体的液位；Ｈｏ是超声波传感器到容器底部的距离；ｈ是超声波传感器到浮子顶部的距离，通过测量的时间计算其值；ｈｏ是超声波传感器到校准环的距离，可根据最高液面调整校准环的高度；ｄ是浮子顶面到液面的距离。
由此可见，测量时与超声波的速度无关，不存在因温度，湿度，气压影响超声波的速度给系统带来的误差。
该系统要实现其功能和减少系统误差，装置必须满足以下要求：其一，测量管的底部与被测液体连通，便于被测液体进入测量管；其二，浮子的密度必须小于被测液体的密度，且浮子具备抗腐蚀性；其三，校准环和浮子应选有利于超声波反射的材料；其四，测量管采用抗腐蚀性强的不锈钢材料。
超声波液位测量系统设计阳华忠 孙传友 长江大学电信学院 ４３４０２３１ 引言目前，超声波技术发展迅速，不断渗透到各个领域，如在军事、医疗、测绘等方面都有广泛的应用。
液位的测量和控制也是日常生活中一个重要的领域，液位的测量方法有很多。
例如：差压法测量液位，电容法测量液位，温度补偿超声波法测量液位等等。
但采用这些方法会因恶劣的环境和液体密度的变化给测量带来较大的误差，因某些液体具有腐蚀性而腐蚀测量装置。
针对上述问题，本设计提出了基于浮子的参比法，由ＳＰＣＥ０６１Ａ凌阳单片机，ＬＭ１８１２超声波专用集成芯片相结合的方法，解决上述问题。
本系统可靠性高，适用性强，精度高。
２ 参比法液位测量原理参比法其原理是利用超声波换能器发出的超声波脉冲，通过气介质传播，在密度变化较大的界面处形成反射回波传到换能器并将其接收。
若测出超声波从发射到接收的时间，就可以精确地计算出被测液体的液位。
其原理如图１，当超声波发射后，接收超声波的传感器就会依次接收到两束回波信号，一束回波是在校准环处产生的，测量的时间为Ｔｏ。
另一束回波是在浮子处产生的，测量的时间为Ｔ。
浮子随被测液体的液位变化而变化，超声波在浮子以上的气介质中传播。
由于在相同的环境中工作，超声波到校准环和到浮子顶面的速度相等。
超声波雷达液位计.ppt
3)、雷达物位计的参数设定及维护
a、参数设定 VEGA物位计的参数设定是通过一个小 的编程器来实现的，该种物位计不适合在 我厂使用,故不作详细介绍。SIEMENS的 雷达液位计参数设定同超声波液位计参数 设定，下面再进行讲解。 b、维护 雷达物位计的日常维护主要是导波棒的 清理。因为长时间的工作，导波棒上会有 物料的粘结
进行检测并将这种变化转换为一个开关信号。
开关量物位计的标定：
可通过短路跳接和拨动开关 来设置物位开关的上限和下限。 一般设为上限有料动作(常开)、 下限空料动作(常闭)。 开关量物位计还要设定反应 时间，要在实际经验中总结。
F、电极 电极物位计就是利用被测介 质的导电性，当达到电极高度 时，输出一个干节点到液位继 电器，再由继电器输出信号达 到工艺控制的目的。
B、超声波物位计
பைடு நூலகம்1)、原理
• 超声波物位测量技术发展已较成熟，应 用面也较广，已成为物位测量的一种重 要解决方案。 • 超声波物位计是利用超声波在气体、液 体或固体中的衰减、穿透能力和声阻抗 不同的性质来测量两种介质的界面。它 是由探头发射超声波并接受回波，变换 器对回波信号进行处理并转换成4～ 20mA信号输出。
大多数经济型的微波物位计都采用5.8GHz或 6.3GHz的微波频率，其辐射角较大(约30o)， 容易在容器壁或内部构件上产生干扰回波。 虽然加大喇叭天线尺寸可稍减少发射角度， 但体积增大，使用不便，而且改善有限。有 的公司采用更高频率的微波物位计，如 Siemens公司的LR400(24GHz)及Vega公司 的Vega Puls40系列(26GHz)。当采用4"喇叭 天线时辐射角约8o，而同样的天线采用 5.8GHz的频率时，则为30o，所以采用高频 时，天线辐射角可减小，即使在狭长容器中 也能较好工作，精确度也可提高。
超声波液位计课件
03/15/2010 任宇飞
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不同气体的声速
℃
m/s
氨气 液氧 氧气 氮气 氦气 氢气 氢气 空气 空气 空气
18 -183
0 0 0 0 0 0 +20 +40
428 178 315 334 971 1286 1286 331.4 344 355
Prosonic S FMU9x/ FDU9x
Prosonic M FMU4x
Prosonic T FMU30
03/15/2010 MTF / Planitzer
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Value
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E+H 超声波物位仪表的特点----针对不同行业的清晰定位
能 性
03/15/2010 任宇飞
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Prosonic M
Prosonic T
? 两线或四线 ? 最大测量距离 20 m
? 两线，连续测量 ? 带HART, PA , FF 通讯协议
? 最大测量距离 8 m ? 免费提供 ToF-Tool 调试软件
? 菜单引导式操作
? 现场显示可观察
回波曲线
Prosonic T FMU30技术数据
03/15/2010 任宇飞
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测量液体最大测量范围 (m/ft)
测量固体最大测量范围 (m/ft)
盲区 (m/ft) 过程温度 (°C/°F) 过程压力 (bar abs./psi) 过程连接 输出
FMU30
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超声波液位测量系统设计
３硬件 原理 电路
本系统的简要硬件 电路如 图 ２ ，发射 和 接 收 硬 件 电 路 采 用 Ｌ １ １ 超 声 波专 用 Ｍ ８２
集 成 芯 片 ，Ｌ １ １ 一 种 既 能 发送 又 能 Ｍ ８ ２是 接 收 超 声 波 的 芯 片 ，采 用 这块 集 成 可以 简
化硬件 电路 ，提高系统的可靠性 。芯片 内 部 包 括 ：脉 冲 调 制 Ｃ 类 振 荡 器 ， 高 增 益 接收 器 ，脉冲 调制检测 器，噪音抑制 器。 当 ８脚为高 电平时 ， Ｍ１ １ 处于发射 Ｌ ８２ 模式 ， １ 第 管脚外接 Ｃ１Ｌ 决定电路的发射 ，１ 或接收的工作频率 ， Ｃ 振荡惜路被切换为 ｕ １
同时有噪声也被检测 ， 可以通过 １ 管脚外 ７ 接的电路进行滤波。当 １ 管脚上的 电压变
得小到不能 触发检测时 ，积分器经延时复
一
转 幕 、 页 １
量管的底部与被测液体连通 ，便于被测液 体进 入测量管 ；其二 ，浮子的密度必 须小 于被 测液 体 的密 度 ，且浮 子具 备抗 腐蚀
波反射的材料 ；其四 ，测量 管采 用抗腐蚀
性强 的不 锈钢 材料 。
ｌ
２参 比法液 位测 量原 理
参 比 法其 原 理 是 利 用 超 声波 换 能 器发 出的超声波脉 冲， 通过气介质传播， 在密度
变化较大的界面处形成反射 回波传到换能 器并 将 其 接 收 。若 测 出 超 声 波 从 发射 到接
超 声波专 用集成 芯片组成 的高精度 液位 测量 系统 。针 对 自校 准装 置… 提 出 了一 些新 的改
故被 测量液 体 的液位 ：
Ｈ＝ＨＯ ｈ － －ｄ
Ｈ ： Ｈｏ一一 Ｔ ］ １ ｏ
【优】超声波液位测量系统最全PPT
图39 超6声. 波将传感智器能应用显模块示终端模块上电，可以看到系统初始化界面，模块上屏 图检3查9各超相声关波幕连传接感显线器路示应，用实接模通块训综合项实目训平，台电按源下，确智认无能误显后用示数字终万端用表模测量块超上声波K传2感按器应键用，模块选的供择电超电压声（+波5V，+12V，-12V ）将是图否 40正所常示液。的液位位检检测测控制系面板统上实的传训感器项与目水位，控制按接下口（KJ15）后用1确0P定彩排选线接择到，超声进波传入感超器应声用模波块液（图位39）检的超声波传感器 接口（P1）测。 系统界面，按下智能显示终端模块上的K1按键，检测容器端进 图将3智9能超显声示波水终传端感，模器块进应上用水的模J块2量用2为0P灰步排进线接值到超，声大波传约感器每应次用模1块c的mJ3，。 此时观察屏上测量的距离 将检智测能 系显统示实，终训端项分模目块，别上按测电下，K量5可后以几确看定次到选系择记统，初录进始入在化超界声表面波，9液模中位块检，上测屏系按幕统显下界示面K实，2训按按项下目智键，能按，显下示检智终能端测显模示容块终上器端的模K端1块按上排键K，2水按检键测，，容选器择端超进声水波，液进位水 量为步进值排，大水约每量次为1cm步，此进时值观察，屏上大测约量的每距离次，1分c别m测量，几此次记时录在观表察9中屏，按上下K测2按量键，距检离测容，器端分排别水，排水量为步进值 ， 传大感约器每 综次 合测1应c用m量，创此新几时实次观训察平记屏台上录测在量距表离，9分中别，测量并几次与记容录在器表9边中，上并刻与容度器边比上较刻度。比较。 注图意39不超7要声.把波填水传滴感写到器模液应块用位电模路块检上。测记录表
按照工作任务设计水并位连高接度与调试电路，要求各部分波形进行测试。 水位波动是否会对（测cm量）结果造成影响？
单片机课程设计--超声波液位检测仪..
《单片机原理及应用》课程设计报告书课题名称超声波液位检测仪姓名学号专业指导教师机电与控制工程学院年月日任务书一、课题名称超声波液位检测仪的设计与制作二、设计内容及要求ﻩ１、以单片机为核心，设计一个液位检测系统2、测量数据由液晶显示ﻩ3、系统要有一定的可靠性和一定的测量精度目录1、绪论 (1)2、方案论证 (2)３、方案说明……………………………………………………………４４、硬件方案设计………………………………………………………８5、软件方案设计………………………………………………………１26、调试 (22)7、技术小结 (23)8、参考文献……………………………………………………………２４1、绪论随着各行业的快速发展,液位测量已应用到越来越多的领域,不仅用于各种容器、管道内液体液位的测量,还用于水渠、水库、江河、湖海水位的测量.这些领域使用传统的液位测量手段已经无法满足对其精确性的要求，所以超声波液位测量这种新的测量方向已经成为一种新的手段被广泛的应用.在目前市场上，按测量液位的感应元件与被测液体是否接触，液位仪表可以分为接触型和非接触型两大类。
接触型液位测量主要有:人工检尺法、浮子测量装置、伺服式液位计、电容式液位计以及磁致伸缩液位计等。
它们的共同点是测量的感应元件与被测液体接触,即都存在着与被测液体相接触的测量部件且多数带有可动部件。
因此存在一定的磨损且容易被液体沾污或粘住，尤其是杆式结构装置，还需有较大的安装空间，不方便安装和检修。
非接触型液位测量主要有微波雷达液位计、射线液位计以及激光液位计等．顾名思义,这类测量仪表的共同特点是测量的感应元件与被测液体不接触。
因此测量部件不受被测介质影响,也不影响被测介质，因而其适用范围较为广泛,可用于接触型测量仪表不能满足的特殊场合，如粘度高、腐蚀性强、污染性强、易结晶的介质.超声波液位测量计就属于非接触型液位测量的一种,所以它也有不受被测介质影响,不影响被测介质,能适应粘度高、腐蚀性强、污染性强、易结晶、高温、高压、低温、低压、有辐射性、毒性、易挥发易爆等特殊介质的测量的特点，能适应的范围比其它的测量手段更广泛.本次课程设计，将对超声波液位检测系统进行介绍。
超声波传感器-及液位检测-共23页PPT资料课件.ppt
相关知识
• 超声波是一种机械波，它方向性好， 穿透力强，遇到杂质或分界面会产生显 著的反射。利用这些物理性质，可把一 些非电量转换成声学参数，通过压电元 件转换电量。超声波传感器就是利用超 声波的特性，将非电量转换为电量的测 量装置。超声波传感器又称为超声波换 能器或超声波探头。
• 超声检测是一种无损检测。在工业中 广泛用于金属构件、混凝土制品、陶瓷 制品的探伤及厚度检测，此外在物位、 野味、流量、流速、防盗报警以及生活 中的其他许多领域，超声波的应用也越 来越广泛。
• 安装测量探头处的容器壁要求能够良好的 传递信号的硬质材料制成。例如：碳钢、不锈 钢、各种硬金属、玻璃钢、硬质塑料、陶瓷、 玻璃、硬橡胶等材料或其复合材料。安装测量 探头处的容器壁若为多层材料，则层间应紧密 接触，无气泡或气体夹层，该处容器壁的内外 表面应平整。例如：硫化硬橡胶层、不锈钢衬 层、钛衬层等。
正比。及声速为 U=λf 式中，λ为超声波 的波长;f为超声波的频率。
2.反射与折射
通过两种不同的介质时，超声波产生反 射和折射现象。但当它由气体传播到液体或 固体中，或由固体、液体传播到气体中时， 由于介质密度相差太大而几乎全部发声反射 。
•
。
• 3.声波的衰减
• 通过同种介质时，超声波随着传播速度的 增加，其强度因介质吸收能量而衰减。
一、超声波传感器的外形结构和特性
• （一）超声波传感器的外形
• （二）超声波传感器的特性
• 特点：
•
超声波传感器具有小角度、小盲
区、测量准确、无接触、防水、防腐
蚀、低成本等优点。可应用于液位、
物位检测，可保证在液面有泡沫豁达
的晃动、不易检测到回波的情况下有
稳定的输出。
超声波测液位原理
一、用途与量水堰槽配合使用，测量明渠内水的流量。
主要用于测量污水厂、企事业单位的污水排放口、城市下水道的流量及灌渠等。
由于本公司仪表采用超声波穿过空气，以非接触的方法测量。
因此在粘污、腐蚀性液体情况下，比其他形式的仪表，具有更高的可靠性。
二、原理说明本系列仪表直接测量的物理量是液位。
用于明渠测流量时，在明渠上安装量水堰槽。
量水堰槽把明渠内流量的大小转成液位的高低。
仪表测量量水堰槽内的水位，再按相应量水堰槽的水位—流量关系反算出流量。
1、超声波测液位原理发射超声换能器发射出的超声脉冲，通过传播媒质传播到被测液面，经反射后再通过传声媒质返回到接收换能器，测出超声脉冲从发射到接收在传声媒质中传播的时间。
再根据传声媒质中的声速，就可以算得从换能器到液面的距离。
从而确定液位。
因此我们可以计算出探头到反射面的距离D ＝ C*t/2(除2是因为声波路径要往返的原因，D是距离，C是声速，t是时间）。
再通过减法运算就可得出液位值。
2、量水堰槽的测流量原理流通顺畅的明渠内流量越大，液位越高；流量越小，液位越低（如图2.1）。
通过测量水位可以反算出流量。
普通明渠内流量与水位之间的对应关系，受渠道的坡降比和表面的糙度影响。
在渠道内安装量水堰槽，产生节流作用，使明渠内的流量与液位有固定的对应关系，这种对应关系主要取决于量水堰槽的构造尺寸，渠道的影响减小至最小。
图2.1 量水堰槽把流量转成液位常用的量水堰槽有，直角三角堰、矩形堰和巴歇尔槽（如图2.2）使用超声波明渠流量计，安装时必须知道配用量水堰槽的水位-流量对应关系。
量水堰槽的水位-流量关系可以从国家计量检定规程《明渠堰槽流量计》JJG711-90中查到。
本说明书摘抄了一部分（第六、量水堰槽）。
巴歇尔槽知道了喉道宽度b，就可以用相应的公式算出水位-流量对应关系。
直角三角堰和矩形堰也有相应的公式。
但是还与按装的渠道尺寸有关。
确定水位-流量关系时，三角堰与渠道宽B、开口角度、上游堰坎高度p有关；矩形堰与渠道宽B、开口宽b、上游堰坎高度p有关。
超声波液位测量计的设计培训课件
• 图1 超声波发射示意图
超声波液位测量计的设计
11
1.5超声波的测量原理及方案
图2 液位计示意图
超声波液位测量计的设计
12
2 系统组成及说明
•
超声波反射式液位计主要由发射、接收和计数/显示电路组成。
整机电路方框图如图3所示 :
•
•
图3 液位计整机电路框图
超声波液位测量计的设计
13
系统组成及说明
超声波液位测量计的设计
9
1.5超声波的测量原理及方案
•
超声波(15 KHz 以上) 能在气体、液体、固体中传播,其传播速
度及衰减量随物质的不同而不同。其传播速度( c) 与物质密度(ρ) 的积(ρc) 称为该物质的声阻抗。在两种物质界面上, 超声波的反射 率取决于声阻抗,ρc大的反射率也大。超声波在空气中传播,遇到障
230V/60Hz，同时系统接受24V直流供电，可以充分保证使用的安全性
和避免突发性断电对系统的影响。超声波液位测量仪可显示多种物理
量，包括液位、距离、体积和百分率。每一组继电器均可独立由程序
设置为正向/反向动作、保持/归零和异常信号报警。模拟信号达到全
量程连续输出。
超声波液位测量计的设计
2
1.2本课题国内外研究现状.
量,提高有效测量范围。
• 2.4 译码显示电路
•
LED（Light Emitting
Diode）是当外加电压超过额定
电压时发生击穿而发出可见光 ，LED的工作电压通常为2～
20mA。工作压降为2V左右，使
用时需加限流电阻。
• 显示电路采用LED数码管显示， 数码管具有：低能耗、低损耗
、低压，对外界环境要求低，
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机械振荡,有两种形式:横向振荡(横波)及纵向振荡(纵波)。在工业中
应用主要采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播,其
传播速度不同。另外,它也有折射和反射现象,并且在传播过程中有衰
减。超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律,与可听
声波的规律并没有本质上的区别。与可听声波比较,超声波具有许多
量程连续输出。
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1.2本课题国内外研究现状.
目前市场上的超声波液位计品种多样，大多采用温度补偿 方法对超声波传播速度进行校正，以提高仪表测量精度。此方 法需在系统外加一个温度测量单元，通过测量环境温度，获得 实际声速；由此也引进了温度测量误差，从而限制了系统精度 的进一步提高。
测量仪具有多路供电系统，系统可自动转换接受交流115V/50Hz或
230V/60Hz，同时系统接受24V直流供电，可以充分保证使用的安全性
和避免突发性断电对系统的影响。超声波液位测量仪可显示多种物理
量，包括液位、距离、体积和百分率。每一组继电器均可独立由程序
设置为正向/反向动作、保持/归零和异常信号报警。模拟信号达到全
1.4 本课题设计的主要工作及结构安排
• 2）提高精度的处理
•
由于超声波的声速与温度有关，如果要想提高精度，则应通过温
度补偿的方法加以校正。由测量精度分析可知，如果能够知道当地温
度，则可根据公式C=331.5+0.607T求出当地声速，从而能够获得较高
的测量精度[10]。采用热敏电阻，热电偶、集成温度传感器都可以获
奇异特性:传播特性──超声波的衍射本领很差,它在均匀介质中能够
定向直线传播,超声波的波长越短,这一特性就越显著。功率特性──
当声音在空气中传播时,推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。
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1.3.2 超声波距离传感器技术的应用
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1.4 本课题设计的主要工作及结构安排
• 1）超声波发射与接收
•
通过查阅相关的资料，了解到在超声波测量中频率取得太低，外
界的杂音干扰较多，频率取得太高，检测距离越短[9]，根据本次课
题的实际情况，可采用40KHz收发分体式超声波传感器。利用软件产
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1.1课题背景
•
随着第二代超声波液位测量仪的产生，物位测量达到了一个新的
应用水平。第二代超声波液位测量仪采用了先进的技术并且在工业领
域创立了最新的标准。超声波液位测量仪的最初设计是为净水和废水
工业提供单测量点解决方案。可用于在污水泵站控制工作泵，在明渠
测量中记录流量，在液位差测量中控制隔离栅，是一种在工业领域中
有着广泛应用的超声波物位仪表。超声波液位测量仪具有着非常简便
的程序设定模式，使用者只需在键盘上进行简便的操作，即可完成全
部的功能设定。同时，它还具有程序锁定功能，使得未经授权者不能
进入设定模式进行程序修改，确保了使用界面的安全性。超声波液位
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1.3超声波传感器概述
• 1.3.1 超声波
•
声波是物体机械振动状态的传播形式。超声波是指振动频率大于
20000Hz以上的声波,其每秒的振动次数很高,超出了人耳听觉的上限,
人们将这种听不见的声波叫做超声波。超声波是一种在弹性介质中的
•
超声波传感器包括三个部分:超声换能器、处理单元和输出级。
首先处理单元对超声换能器加以电压激励,其受激后以脉冲形式发出
超声波,接着超声换能器转入接受状态,处理单元对接收到的超声波脉
冲进行分析,判断收到的信号是不是所发出的超声波的回声。如果是,
就测量超声波的行程时间,根据测量的时间换算为行程,除以2,即为反
在我国由于受到历史原因影响，液位传感器的研制开 发技术比较落后，各个基础行业的资金投人不协调，以及一定 时期的人才青黄不接，导致了相关配套领域发展迟缓，甚至于 停滞不前，这使得我国的液位测量技术测量方法远远落后于其 它发达国家。测量系统的自动化程度不高，精度可靠性、功能 等多方面都不如国外同类产品。近几年来随着改革开放的不断 深入，我国的经济技术水平得到了迅猛的发展。国家也加大了 这方面的投入，测量技术得到了全面发展和更新，使得我国的 液位测量技术发展比较迅速。我国许多科研单位及企业共同研 制开发了有关液位测量方面的传感器这些产品在性能指标上、 功能上都比以前有了很大程度的提高，但是与国外同类技术相 比还有侍进一步的改进[7]。
到回波的时候,则将超声振动转换成电信号。
文档仅供参考，不能作为超声波传感器在测距系统中的应用
• 超声测距大致有以下方法:①取输出脉冲的平均值电压,该电压 (其
幅值基本固定)与距离成正比,测量电压即可测得距离;②测量输出脉 冲的宽度,即发射超声波与接收超声波的时间间隔 t,故被测距离为 S=1/2vt。如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正 。超声波测距适用于高精度的中长距离测量
生40KHz的脉冲信号，鉴于单片机的输出口驱动能力较弱，应在发射
电路上增加功率放大电路，从而提高测量距离，达到课题要求。从接
收传感器探头传来的超声回波很微弱（几十个mV级），又存在较强的
噪声，所以接收电路必须包括前置放大电路和滤波电路，从而实现对
有用的信号进行放大，并抑制其他的噪声和干扰。
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得较为准确的温度值。从性价比和使用方便程度来考虑，使用数字温
射超声波的物体距离。把超声波传感器安装在合适的位置,对准被测
物变化方向发射超声波,就可测量物体表面与传感器的距离。超声波
传感器有发送器和接收器,但一个超声波传感器也可具有发送和接收
声波的双重作用。超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声
波相互转化,即在发射超声波的时候,将电能转换,发射超声波;而在收