超聲波液位計研發的探討  四十

由于本系統采用了新型振動模式超聲波探頭、抗干擾電路、單片機系統以及合理軟件算法，使得本系統與其他儀器比較，具有一系列突出優點：

(1)采用了國產的超聲波空氣傳感器作探頭，體積小，靈敏度高，安裝簡單，使用方便，轉換效率也比較高。

(2)發射探頭的頻率信號來自單片機系統，準確，穩定，可靠，而且可以隨時通過軟件改變頻率，以驅動相應超聲波探頭。

(3)接收到的超聲波回波信號轉換成電信號后，經過高階精密帶通濾波器濾波，有效抑制了噪聲，提高了可靠性。

(4)采用了貼片封裝的單片機，使系統體積小，重量輕，并且有在線調試JTAG 接口，使得軟件程序的修改、調試都極為方便。

(5)系統軟件中采用了合理算法，提高了系統的精度。

(6)采用非接觸式測量方式，不影響被測表面，對液體，固體等比較光滑的表面均可測量，應用范圍廣。

這里需要說明的是，由于條件所限，沒有對所做超聲波液位計在全量程（5 米）范圍內的精度、穩定性及重復性做驗證。同時，對于超聲波信號在不同溫度條件下的速率也沒有做詳細的試驗驗證。

§4-3 本章小結

本章對超聲波液位計測距的誤差來源及其補償方法進行了研究。重點介紹了溫度、濕度、硬件電路、軟件及空氣擾動等等的因素對測距誤差的影響，并有針對性的提出了解決的方案，有效抑制了各種噪聲的干擾，大大提高了液位計的穩定性和測距精度。最后通過一系列的調試和實驗，結合所測出的實驗數據分析可知，本超聲波液位計基本達到了指標要求。

超聲波液位計