超聲波液位計(jì)研發(fā)的探討  十二

§1-5 本章小結(jié)

本章首先介紹了本課題的研究目的與現(xiàn)實(shí)意義，然后詳細(xì)介紹了液位計(jì)的分類、發(fā)展、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀以及超聲波液位計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)非接觸測(cè)量尤其是超聲波液位測(cè)量的具有廣闊的應(yīng)用前景，并且重點(diǎn)討論了超聲波測(cè)距的可行性。其次，通過(guò)查閱資料，對(duì)國(guó)內(nèi)外的廠家生產(chǎn)的超聲波液位計(jì)各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行了對(duì)比，給出了本課題設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)，最后結(jié)合儀表技術(shù)要求以及超聲波信號(hào)自身的傳播特點(diǎn)介紹了課題存在的主要技術(shù)難點(diǎn)。

第二章超聲波液位計(jì)硬件電路設(shè)計(jì)

§2-1 超聲波液位計(jì)總體電路設(shè)計(jì)

本課題所要設(shè)計(jì)的超聲波液位計(jì)是根據(jù)超聲波時(shí)差法測(cè)量原理，以集成了MCS-51 內(nèi)核的C8051F020芯片作為控制核心，進(jìn)行硬件電路的設(shè)計(jì)。各單元電路模塊包括發(fā)射電路、接收電路、鍵盤電路、LED數(shù)碼管顯示電路、看門狗電路、超限報(bào)警電路等等。其中接收電路是整個(gè)課題設(shè)計(jì)的重點(diǎn)和核心，關(guān)系到超聲波液位計(jì)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)能否實(shí)現(xiàn)。它又可以具體分為放大電路單元、程控增益控制電路單元、帶通濾波電路單元和整形電路單元等。硬件系統(tǒng)的總體框圖如圖2.1 所示。

其工作過(guò)程為:首先給超聲波液位計(jì)上電，設(shè)定好相應(yīng)的工作參數(shù)后啟動(dòng)測(cè)量。C8051F020 芯片給超聲波傳感器的激勵(lì)源提供50KHz 的脈沖信號(hào)以激勵(lì)超聲波傳感器發(fā)射超聲波。發(fā)送脈沖的同時(shí)，啟動(dòng)T1 定時(shí)器。聲波在介質(zhì)中傳播，經(jīng)液面反射形成反射回波，反射波再經(jīng)過(guò)介質(zhì)的傳播，被超聲波接收傳感器接收，傳感器把聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。該電信號(hào)依次經(jīng)過(guò)濾波放大、滯回比較、D 觸發(fā)器等電路，向C8051F020 芯片發(fā)出中斷請(qǐng)求，如果請(qǐng)求被允許則停止T1 定時(shí)器，即計(jì)算出信號(hào)傳播的時(shí)間以求出復(fù)位電路。

液位的高度。如此反復(fù)測(cè)量五次，取其平均值，并將結(jié)果存儲(chǔ)。

超聲波液位計(jì)