基于单片机的高精度超声波液位检测系统

介绍一种使用超声波进行液位检测的微机控制系统及其硬件组成和相应软件流程图。为使测量具有较高的精度,系统在测量方式上采用在容器底部放置超声波探头的回波检测法,使超声波在液体中来回传播以稳定超声波传播速度。该系统由脉冲发射电路,变增益接收电路,温度补偿电路和相应的控制电路组成。     

基于工业以太网的液位变送器

设计了超声波的发射、接收及放大电路,并采用高速模数转换电路使接收的回波数字化.利用基于ARM7TDMI-S内核的LPC2210微控制器,通过数字信号处理来求取超声波传输时间,从而换算成液位测量值.利用DM9000A设计了以太网接口电路,通过软件编程并采用基于工业以太网技术的UDP通信实现了液位变送器的联网,使液位测量数据进入互联网进行远程监测及数据共享成为可能.     

一种新型深海采矿船升沉信号采集系统设计

基于零波面理论，利用超声测距原理，介绍了3点定面测量船舶升沉位移的方法，设计了一种新型深海采矿船升沉信号采集系统。该采集系统采用8051单片机控制超声波的发射与接收，采用RS232与上位微机通讯。提出了提高测量精度的有效措施：合理选择超声波工作方式及工作频率；采用波头检测与零交叉检测技术；提高计数频率，减少计时误差；设计温度补偿电路；用软件补偿电路的时间延迟。     

基于单片机的超声波液位测量仪

介绍了用集成锁相环路解码器LM567作为超声波检测元件，以89C51单片机作为主控元件的超声波液位测量的原理、电路及测控程序。用超声波测量液位具有不与被测介质接触、可测量低温介质、无可动部件、寿命长等优点；以LM567作为超声波检测元件可降低系统的价格，提高超声波捕捉能力；采用单片机来控制超声波的发射与接收，并且计算出液位，使检测具有更高的智能性。对由于超声波声速变化及LM567输出延时引起测量误差的原因作了详细的分析，并提出了提高调整波速精度及调整输出延时的措施。实验表明：该液位测量仪具有较高的准确度和可靠性，并且价格低廉，具有广泛的用途。     

超声波液位检测仪的设计

介绍了超声波测距的基本原理,对应超声波测距仪的误差产生原因,设计了一个以提高测量精度为目的的超声波液位测量仪原型系统,该系统包含脉冲发射电路,变增益接收电路,温度补偿电路和相应的控制电路.实验结果表明该设计方法可以提高超声波测距仪的测量精度并且硬件开销不大.     

手持式油位计

手持式油位计以超声波换能器作为传感器件，实现了油位的非接触测量；以单片机为主控器件，用光电耦合器将超声波发射电路与系统隔离，提高了系统的稳定性；接收部分采用集成锁相环LM567检测接收到的信号，降低了成本；使用单总线数字温度传感器DSl8820对声速进行补偿，对产生读出DSl8820数据错误的原因进行了分析并解决了这一问题；电源电路采用高效率芯片1CL7663，实现了单节干电池供电；显示采用液晶显示模块，减少了能耗；整个系统达到了设计的要求。     

基于TDC-GP21高精度三维测风系统设计

针对快速准确测量风速和风向的问题,采用TDC-GP21高精度时间测量芯片和MSP430F413单片机控制芯片,设计了三维超声波测风系统。利用三对超声波换能器构成三维阵列,采用时差法测量风速和风向。该文介绍了三维超声波测风系统总体结构,超声波驱动电路和超声波接收电路以及风速和风向测量的软件流程。     

基于ARM的超声波液位计的设计

液位测量广泛应用于石油、化工、污水处理等领域,针对传统液位计测量时存在的弊端,设计了一种基于ARM的超声波液位测量系统。该系统以ARM为开发平台,硬件部分设计了超声波驱动电路、回波信号处理电路、滤波电路、A/D转换电路以及RS232通信电路。硬件设计时采用复位电路来保证系统的正常运行。软件设计时采用声速补偿、滤波等方法减少误差,提高系统稳定性。实验表明,该超声波液位计使用方便、精度高,可满足工业生产中对液位测量的要求,具有一定的工程价值。     

基于超声波传感器的无线液位测量系统

针对诸多行业储液罐液位测量的特点和技术要求,设计了一种基于超声波传感器的无线液位测量系统.系统由液位检测模块、无线数传模块和上位机工作站组成.传感器将接收到的信号经数据处理后由无线数传模块送上位机工作站,工作站是由VC设计的一个数据处理平台,具有多路液位显示、超限报警、数据存储和打印等功能.     

大量程超声波回波测距系统的研究

描述了超声波脉冲回波测距系统的基本组成;重点对大量程超声波发射电路进行了比较,提出了三种工业用大量程超声波测距系统的激励电路原理,并分析了电感瞬间放电法原理在大量程测距系统中的应用;设计了低噪声程控放大脉冲接收电路,实现大量程条件下信号的稳定接收;提出了在发射和接收电路之间设置"硬开关"和"软开关"的设计概念,彻底切断发射电路和其他回波信号对接收电路的干扰,提高回波信号的信噪比,实现大量程范围内距离的准确测量.最后,对智能回声接收软件的波形分析法进行了简单的介绍,并给出了一些智能化处理的实例.     

基于伪随机序列自相关的多传感器测距系统

针对单脉冲回拨方式的超声测距方法存在抗干扰能力差和不能全方位检测环境信息等缺陷,开发了一种多传感器测距系统。该多传感器超声测距系统基于伪随机序列自相关原理,通过对发射信号和回波信号进行相关运算精确的捕捉其相位差来计算渡越时间。以现场可编程门阵列(FPGA)为核心器件,结合超声回波的特点设计了能抑制和隔离电路中噪声的回波微弱信号接收电路、多路模数转换电路和相应的软件系统;提出了适用于该系统的误差校正方法。FPGA仿真结果表明,在误码存在的情况下,设计的基于自相关的回波信号识别系统可以很准确的消除超声串扰和计算出渡越时间。     

提高应变式传感器性能的几种方法

利用差动思想、交流桥路，采用移相器和相敏检波电路改变交流激励源频率、采用恒流源供电等方法提高应变式传感器的综合性能，重点阐述在提高线性度、灵敏度和减小温度误差方面的作用。     

光纤光栅微弱信号检测的解调电路

为了在光纤光栅匹配解调系统中实现对光纤光栅微弱信号的检测与处理,在应用微弱光电信号检测原理的基础上设计一种高信噪比、高检测精度的解调电路,该解调电路采用低噪声电路元件参数选取原则和前置放大器设计的一般方法,在雪崩光电二极管与信号数模转换之间采用互阻放大器、巴特沃斯滤波电路和多级放大电路,实现了电路的最佳噪声匹配,有效地抑制了电路的噪声和干扰。该解调电路在光纤光栅匹配解调系统中具有很高的信噪比和测量精度,且具有很好的灵敏度,在测量低频率振动信号试验中具有优异的性能。实验表明:该电路解调系统在25～200 Hz正弦激励振动信号下具有很好的低噪声性能,精确的测试出振动信号,同时该电路所采用的方法与措施对其他测量系统也有借鉴意义。     

光纤传感器测量小孔圆度误差

提出了采用光纤传感器测量小孔圆度误差的一种新方法.该系统由光纤测量探头和以微型计算机为基础的控制电路组成.光纤探头由单根多模光纤制成,采用反射式光强调制原理.由红外发光二极管提供稳定的光源,返回光信号由光电二极管接收,并经过光电转换,由微机进行信息处理.传感器测头的结构小巧、抗干扰能力强,可以在高电压、强磁场和空间狭小的条件下工作,具有很强的通用性.实验表明该方法能可靠精确地测得小孔圆度误差.     

连续波超声多普勒管道流量测量

介绍了一种采用连续波超声多普勒方法的管道流量测量系统。该系统在单片数字信号处理芯片上运用中频解调、选带傅立叶变换和加权平均频率估计等算法对连续波超声多普勒信号进行处理。解决了传统超声多普勒流量计在管道流量测量中遇到的低流速测量困难和无法判断流速方向等问题。     

基于单片机的超声波液位检测系统设计

为解决腐蚀性液体的液位测量中电极特别容易被电解腐蚀的问题,将超声波技术应用到工业生产液位或物料的检测中。以AT89S52单片机为核心,建立超声波测得距离和声速与传输时间之间的关系,提出通过硬件电路设计和软件编程实现对液位高度的检测的方法,进行了超声波测距在20 cm和80 cm两种距离的试验。由于超声波受温度的影响较大,采用温度传感器对温度进行测量,根据公式进行温度补偿,并设计了报警模块,当温度过高时进行报警。结果表明,超声波测距的相对误差分别为2.5%和1.25%,这样的精度能够满足实际需求,达到了预期目标。该系统具有测量准确、功耗低、使用寿命长等特点,可以满足一般的工业需要。     

DOFRPTS系统的温度灵敏度

研制成分布型光纤喇曼光子温度传感器(Distributed Optical FiberRaman Photons Temperature Sensor,简称 DOFRPTS)系统,它是一种用于实时测量空间温度场分布和光纤传感系统,Raman 光子是温度信息的载体,光纤既是传输介质又是传感介质。本文从理论和实验上讨论了调制与解调的方法,对三种不同解调方法的温度灵敏度进行了比较。     

A novel method for construction of a point coordinate measuring instrument using ultrasonic waves

Point coordinate measuring instruments are applied in the geometric measurement of parts. In this instrument, ultrasonic waves are used for measuring distances using a method similar to the time-of-flight method. For improvement of the measurement resolution, an accurate value of the speed of sound is enhanced by using a phase-locked loop (PLL) circuit to generate a reference signal; this signal is dependent on the variation of the speed of sound. To measure the coordinate of a point, an ultrasonic signal is produced with a wireless transmitter on the surface of a part. The waves are received by a set of three ultrasonic receivers located at the corner of the room. By counting the pulses of that signal within a transmit-to-receive period, the distance between each pair of transducers can be determined. By increasing the coefficient of the frequency divider in the PLL, the output frequency increases and the resolution improves.     

超声波测距传感器在回转窑窑体变形误差检测中的应用

介绍了采用超声波测距传感器检测回转窑窑体变形误差的工作原理，设计和开发了基于单片机控制的8路超声波数据采集系统的发射与接收电路及其相应的软件，同时考虑了环境温度对波速的影响，通过温度补偿的方法来校正波速，因而检测系统的测量精度高。     

超声波传输时间精密测量方法及应用研究

根据超声波回波信号是一个变幅周期性信号这一特点,提出一种用数字细分来精密测量超声波传输时间的方法,阐明了超声波换能器驱动电路原理及利用FPGA电路和高分辨率A/D电路通过高频采样来实现这一方法的原理,并采用该方法和电路设计了超声波流量计。指出超声波传输时间测量的分辨率取决于超声波信号的频率和A/D电路的分辨率,为保证测量精度,应尽可能采用较高的采样频率。超声波传输时间的测量综合了全部回波信号采样数据,有很好的可靠性和很强的抗干扰能力。