基于单片机的高精度超声波液位检测系统

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基于单片机的高精度超声波液位检测系统

摘要: 介绍一种使用超声波进行液位检测的微机控制系统及其硬件组成和相应软件流程图。为使测量具
有较高的精度，系统在测量方式上采用在容器底部放置超声波探头的回波检测法，使超声波在液
体中来回传播以稳定超声波传播速度。该系统由脉冲发射电路，变增益接收电路，温度补偿电路
3 k! a' T& G/ S$ ]和相应的控制电路组成。
关键词:超声波;单片机;液位检测

0引言
; ]8 R* M$ z' P/ j5 y液位测量广泛应用于石油、化工、气象等部门。随
着计算机技术、无损检测与识别技术日益朝智能化、高
$ Z+ W/ I# z. U' m; |" x4 r' l可靠性、高速自动化在线检测方向发展，实现无接触、
" [3 K& i# \  j+ r9 ~智能化测量是液位计目前的发展方向。超声波液位计是
0 N7 M+ ?+ f- o# T非接触式液位计中发展最快的--种。但目前的测量装置
6 I, t& h1 n6 u5 l存在精度低，测量数据不稳定等问题，影响到超声波测
/ _  s, ?. \1 r- a9 K# I8 [距系统在-一些精度要求较高的场合的应用。本文针对各
5 Q. Z: _5 z3 h& U: _$ ?种影响超声波测量精度因素提出了带有温度补偿的动态
自校正超声液位测量方案，为了实现小盲区高精度测
1 `- L/ d3 ~5 l1 A量，设计了发射电路、多级接收和单片机控制回路。
! {( p. ~* S4 f6 E1超声波测距的原理
! P/ [0 M6 M" J- h$ H" H发射声波传感器由脉冲信号激励发出超声波，通过
# v+ V3 x' |0 |3 k' k8 B传声媒介传到被测液面，形成反射波;反射波再通过传
声介质返回到接收传感器，传感器把声信号转换成电信
号，由仪表计算出超声波从发射到接收所传播的时间，
; k; \5 j9 Q: W$ o0 N再根据超声波在介质中传播的速度，利用式(1)就可 以
确定液位的高度了。

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超声波进行液位检测的微机控制系统及其硬件组成和相应软件流程图