超聲波液位計研發的探討  十四

壓電陶瓷換能器根據它的工作方式，可分為縱向(振動)換能器、徑向(振動)換能器及彎曲振動換能器。不同用途的超聲波傳感器對性能參數的要求是不同的。例如，對于發射型超聲波傳感器，要求傳感器有較大的輸出功率和較高的能量轉換效率；而對于接收型超聲波傳感器，則要求傳感器有較寬的頻帶和較高的靈敏度等。因此，傳感器的選擇對于整機來說是至關重要的，它關系到整機技術指標能否順利實現。

它具有以下兩方面特征：

● 堅固的外表封裝（ABS外殼）

● 方便的螺紋安裝（M20×1.5）

正負電極片

后蓋反射板壓電陶瓷片輻射頭

具體規格說明：

中心頻率：50kHz ±4%

盲區：< 0.3m

發射波束角（-3dB全開角）：14±2°

靜電電容：2000PF±400PF

最小并聯阻抗：250Ω±30%

工作溫度：-20°～+80°

最小發射靈敏度（在中心頻率）：

106dB re 1μPa/V at 1m 10

最小接收靈敏度（在中心頻率）：

－162dB re 1V/μ Pa

最大驅動電壓(2%占空比脈沖)：1500 Vpp 圖2.3 超聲波傳感器

檢測范圍：0.3m ～8m Fig.2.3 Ultrasonic sensors

防護等級：IP65

外殼材料：ＡＢＳ塑料

重量： ２００g

材料：

外殼：ＡＢＳ合成樹脂

接收窗口：強化環氧玻璃

§2-３發射電路設計

對于采用發射、接收一體式的超聲波液位測量系統來說，接收信號的幅度大小和穩定性都與超聲波傳感器的驅動電壓的幅值和穩定性有關。這就要求發射電路在探頭允許的范圍內要有盡可能大的驅動電壓，便于后續電路對回波信號進行濾波、放大、比較等處理，從而保證接收時刻的穩定和準確。根據這種硬件設計思想，必須設計出一種穩定的功率放大電路來驅動超聲波探頭發射超聲波。只有這樣, 才能保證超聲波的發射功率、波形的重復性以及接收時的靈敏性。在本系統中我們采用ＢＢＣ－ＬＨＱ50超聲波收發探頭進行設計。

超聲波液位計