明渠量水超聲波水位傳感器的研制.pdf

1、　　如何提高超聲波流量儀表的性價比，研制出適用于明渠量水的精確可靠的水位傳感器對促進量水技術(shù)的發(fā)展和新型量水儀表的應(yīng)用具有重要的意義。　　本項研究針對超聲波測量明渠水位的問題，從超聲傳輸特性及換能器特性的研究入手，尋找影響超聲傳感器性能的原因和解決途徑，研究了空氣介質(zhì)中超聲波的輻射、傳播、散射和接收等規(guī)律，作為超聲傳感系統(tǒng)設(shè)計的理論基礎(chǔ)和具體參數(shù)選擇的依據(jù)，在此基礎(chǔ)上提出了一套基于單片機的超聲波水位傳感器的總體設(shè)計方案，利用單片機技術(shù)

2、初步研制了一種成本低、功耗小，精度高，易與二次儀表配套的超聲波水位傳感器。本項研究的主要內(nèi)容和取得的成果如下：　　(1)研究了一種基于單片機的超聲波水位傳感器的總體設(shè)計方案，它以AT89C2051單片機為基礎(chǔ)，采用IC卡AT24C16作為整定器件，設(shè)計了信號發(fā)射電路，信號放大及采樣電路，并由此構(gòu)成傳感器的最小系統(tǒng)。利用該方案初步研制開發(fā)了一種成本低、功耗小，精度高，易與二次儀表配套的超聲波水位傳感器?！　?2)在硬件電路的設(shè)計中采用

3、變壓器匹配電路對信號源與換能器進行了有效的匹配，提高了超聲波信號的發(fā)射強度?！　?3)研究了以AD623和SA571為主構(gòu)建的時控增益放大電路，提高了采樣精度并最大限度地減小了盲區(qū)，該電路具有連接簡潔、成本低、功耗低等優(yōu)點?！　?4)以低功耗、易與單片機單線連接的溫度傳感器DS18B20作為對傳感器溫度補償元件，實現(xiàn)了溫度變化場合下聲速的實時校正?！　?5)提出了基于IC卡的傳感器整定方案，提高了傳感器的精度，并實現(xiàn)了傳感器輸出的