超聲波液位計研發(fā)的探討  三十九

§4-2 實驗結(jié)果及分析

本實驗中選用的被測物體是表面經(jīng)過處理的薄木板，不同時刻在同一點位置測4 個值，經(jīng)過誤差補償之后，得到以下數(shù)據(jù)（單位為mm）：

由上表中數(shù)據(jù)可知，所做的實驗是比較成功的，經(jīng)過計算，在3 米范圍內(nèi)數(shù)據(jù)的最大示值誤差均在5‰范圍內(nèi)，數(shù)據(jù)結(jié)果也比較穩(wěn)定，具有一定的重復(fù)性。這里需要說明的一點是，鑒于戶外調(diào)試不便，實驗室中用移動薄木板的位置來代替液位的浮動，因為兩者之間的聲阻抗相差不大，且都比空氣的聲阻抗大得多，根據(jù)第一章中超聲波的反射特性部分所述，對數(shù)據(jù)的測量結(jié)果基本沒有影響。而數(shù)據(jù)不可能完全吻合，主要有以下幾個原因：

(1)當(dāng)測量距離較遠時，回波信號很微弱，其中混有大量的噪聲，濾波電路不可能將它們完全濾除，因此將會對門限位置的判定造成很大干擾，易產(chǎn)生誤判，結(jié)果的誤差比較大。

(2) 測量過程中，環(huán)境條件的微小變化會得到不同的結(jié)果，例如探頭的位置、方向等有微小變動就會導(dǎo)致結(jié)果的不同。

(3)測量中最大的誤差源來自反射物表面不是很平整引起的偶然誤差。發(fā)射探頭發(fā)出的超聲波并非直線傳播，而是呈喇叭狀擴散傳播的，所以反射回來的波也許是從A 點返回，也許是從B 點返回，測得的結(jié)果必然不能完全相同。

超聲波液位計