超聲波流量計傳感器在控制系統探討  十五

傳感器特性參數：

型號：MA40EIS(發射頭)，MA40EIR(接收頭) 結構：密封型 中心頻率：40±1KHz ，40±1KHz 靈敏度：>100，-74 頻帶寬度/Hz：>1.5（100dB），>2（-80dB） 指向性60°，60° 電容量2200±25%pF 最低使用溫度：-40°C，-40°C 最高使用溫度：85°C， 85°C 最小探測距離：0.2m， 0.2m 最大探測距離：4m ，4m 最大輸入電壓:30Vp-p連續信號。

發射部分的點脈沖電壓很高，但是由障礙物回波引起的壓電晶片產生的射頻電壓不過幾十毫伏，要對這樣小的信號進行處理就必須放大到一定的幅度。接收部分就是由放大電路，檢波電路及門限判別電路構成的，其中包括雜波抑制電路。最終達到對回波進行放大檢測，產生一個單片機能夠識別的中斷信號作為回波到達的標志。

3.3 聲速

由公式(2.11)，聲速的精確程度線性的決定了測距系統的測量精度。傳播介質中聲波傳播速度隨溫度，雜質含量，和介質壓力的變化而變化。聲速隨溫度變化公式為:V= 331.4+0.607T （3.1）式中，T 是溫度。由于該測距系統用于室內測量，且量程也不大，溫度可以看作定值。

在常溫下，聲音在空氣中的傳播速度可依據上式計算出為340 m/s。

3.4 測量盲區

由于在硬件布置上發射探頭和接受探頭相鄰，所以發射探頭發出的超聲波會第一個到達接收探頭。使接受探頭檢測到信號，但這一信號是發射信號而不是反射信號，即誤信號。而這一信號一旦被檢測到就會被接收電路處理而產生觸發單片機的中斷信號，繼而單片機對此作出響應，但這不是真正要測的值，屬于誤操作。所以我們要在發出脈沖后延時一段時間才允許單片機接受中斷信號。這樣，在延時的這段時間里超聲波所能走過的距離是不能被檢測到的。這就是本設計中的測量盲區。

 超聲波流量計