基于單片機(jī)的超聲波水位探測(cè)儀(編輯修改稿)
2025-07-19 18:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 體液位有較大波浪時(shí)，易引起聲波反射混亂，產(chǎn)生誤差。另外，超聲波液位計(jì)測(cè)量液位時(shí)有無(wú)法避免的盲區(qū)，因此小距離測(cè)量比較困難。 超聲波液位儀工作原理超聲波的測(cè)距原理是通過(guò)發(fā)射聲波傳感器由脈沖信號(hào)激勵(lì)發(fā)出超聲波，通過(guò)傳聲媒介傳到被測(cè)液面，形成反射波，反射波再通過(guò)傳聲介質(zhì)返回到接收傳感器，傳感器把聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由儀表計(jì)算出超聲波從發(fā)射到接收所傳播的時(shí)間，再根據(jù)超聲波在介質(zhì)中傳播的速度計(jì)算出來(lái)回的直線路徑的長(zhǎng)度，從而得到所測(cè)距離的長(zhǎng)度。如圖21超聲波水位檢測(cè)儀示意圖所示。圖21 超聲波水位檢測(cè)儀示意圖在這個(gè)系統(tǒng)中，運(yùn)用的是超聲波往返時(shí)間檢測(cè)法進(jìn)行距離的測(cè)量的。即，檢測(cè)從超聲波發(fā)射器發(fā)出超聲波的時(shí)候算起，通過(guò)介質(zhì)的傳播在反射回來(lái)的到接收器的時(shí)間，叫往返時(shí)間。用往返時(shí)間與介質(zhì)中超聲波的速度相乘，就可以得到超聲波運(yùn)動(dòng)的距離，然而實(shí)際的距離為所得到距離的一半，如果測(cè)量高度為h、超聲波在介質(zhì)里的傳播速度為v，傳播時(shí)間為t，可以得到： （27）這個(gè)公式使用于自發(fā)自收單感應(yīng)器方式，探頭采用垂直的方式發(fā)射超聲波，然后再讓超聲波原路返回到探頭。如果采用一發(fā)一收雙感應(yīng)器方式，那么探頭就不在采用垂直于介質(zhì)面發(fā)射的方式，因此用上面的公式計(jì)算的出來(lái)就不在是真實(shí)高度，而是超聲波經(jīng)過(guò)的路程。這就需要加入角，角為豎直方向與超聲波方向的夾角。如圖22角示意圖，圖22 角示意圖因此，系統(tǒng)要把測(cè)得超聲波經(jīng)過(guò)的距離換算成真實(shí)的高度。如果超聲波經(jīng)過(guò)的距離為L(zhǎng)，要測(cè)量的真實(shí)高度為h，那么超聲波經(jīng)過(guò)的距離與真實(shí)高度之間有這樣的關(guān)系： （28）這時(shí)h為要測(cè)量的真實(shí)高度。在公式中，為超聲波的入射角。如果實(shí)際情況無(wú)法測(cè)得角時(shí)，還可以通過(guò)測(cè)得兩個(gè)探頭之間的距離m來(lái)得到需要測(cè)量的高度，即 （29）來(lái)計(jì)算。 測(cè)量盲
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