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。     

基于单片机的超声波液位测量系统

介绍了超声波液位测量系统的工作原理和系统框图，给出了详细的超声波发射电路和环境温度采样电路。通过对接收信号采取一系列有效的处理方法：首先对接收信号采取STC(灵敏度时间控制)方式进行信号放大，接着对信号进行线性包络检波，最后采用微分电路和零点交叉检测，生成输出信号，基本上消隐了测量盲区和时间检测误差，并进行了温度补偿计算。采用模块化方式设计系统软件，成功地研制了基于单片机的超声波液位智能测量系统。实测表明，系统具有较高的测量精度和较强的适应性。     

超声波壁外透射衰减式定点液位测量方法研究

分析了容器内部为气相介质和液相介质两种情况下容器壁中超声波余振信号的衰减特性，在此基础上提出了基于容器壁上超声波余振信号衰减检测原理的一种新的超声波容器定点液位检测的方法，并介绍了其原理和实施方案。该方法为非介入测量方式，探头只需附着于容器壁外，安装极为简单，且具有灵敏度高、可靠性好等优点，极适合于高压容器，腐蚀性液体容器的定点液位检测与报警。     

基于串口控制的超声波液位检测系统研究

在许多工业生产系统中,需要对系统的液位或物料位进行监测,特别是对具有腐蚀性的液体液位的测量,论文提出了一种基于串口控制的超声波液位检测系统.利用单片机系统控制液位,非接触测量实现对工业系统中液位或物料位的检测,具有精度高、风险小、易控制等优点,具备很强的实用性.     

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。     

一种基于PIC16C63的高精度智能液位传感器

介绍了一种高精度的智能液位传感器，其工作原理为：在超声探头(型号为5P14)上施加一负电压脉冲信号，探头发出脉冲超声波，当遇到不同介质界面的时候超声波被反射，回波信号被超声探头接收，转换成脉冲电压信号．利用PICl6C63单片机的捕捉功能来计算超声波回波与发射波之间的时间，进而计算出超声波在液体中传播的距离，实现对液位的精确测量。该传感器测量精度高，性能稳定可靠。     

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。     

基于侧发光光纤对射耦合的光纤式液位测量

介绍了一种基于菲涅尔定律的光纤式液位测量方法,该方法利用介质折射率对双光纤之间光耦合效率的影响,使用两根并行排列的侧发光光纤作为测量元件,实现了对燃油液位的本质安全测量。通过理论分析得到了传感器的液位响应公式,进行传感器样机设计予以验证,在0.1～1 m范围内输出电压曲线变化趋势符合理论分析结果。     

电容式传感器在液位测量中的应用研究

在传统电容传感器液位测量的基础上,该文采用了一种改进型电容液位测量的方式。综述了改进电容传感器的工作原理,解决可传统电容测量与被测介质有关的技术难题,结合单片机技术,设计了电容传感器的液位测量电路,通过转换电路把电容变换转换电压输出,通过软件计算液位高度,减小了电容与电压转换的非线性误差。实验测试证明,该测量系统性能可靠稳定。     

锅炉液位控制系统设计

设计了一种数字式锅炉液位控制系统，并给出了硬件原理图和软件流程图。该控制系统是用MCS-51系列单片机及其相关硬件来实现，利用传感器（干簧管阵列）测量液位数据、CPU循环检测传感器输出状态，并用光柱和LED指示液位高度。当锅炉液位低于用户设定的值时，系统自动打开泵上水，当水位到达设定值时，系统自动关闭水泵。经几个月试运行，表明该控制系统设计合理、可行。     

基于超声波传感技术的群罐液位监控仪器

利用超声波测距技术结合相应测试算法利用PC机进行群罐体容器内液位的测控和集中管理,可避免与被测液体接触,与采用压力式液位测试技术相比,不但大大增加了系统的连续工作时间,简化和方便了对传感器的维护,还可实现不停产检修,提高了生产率和管理水平。简述了系统的工作原理、组成结构和设计方法,并对传感器及微控制器的选用等内容进行了论述。采用单片机来控制超声波的发射与接收,并且计算出液位,使测试仪器具有更高的智能性。     

基于CAN总线的网络智能液位传感器

介绍了以两个超声波换能器为检测探头的基于CAN总线的网络化智能液位传感器的实现,具有温度补偿和自诊断功能.传感器以PIC18F258单片机为核心,驱动超声波探头发出脉冲信号,回波信号被超声探头接收,转换成脉冲电压,利用单片机内嵌的捕捉功能测出时间,从而测得距离;通过两个探头获得数据的比较,实现系统的自诊断和校正功能;用单片机内嵌的CAN总线控制模块实现传感器的网络化,用软件保证传感器在网络上通信时有最大传输速率.软、硬件上采用了抗干扰措施,使传感器能在环境恶劣的工业现场长时间稳定运行.核心部分已申报发明专利(200610097403.8)和实用新型专利(200620124925.8).     

基于表面波时延估计的金属基复合材料结构金属层应力检测

应力-时延模型是超声应力检测的基础,但对时延的要求极高,一般在纳秒量级。对于某型导弹发动机金属基复合材料来说,直接利用超声回波法进行检测时,传输通道长度极小,时延分辨率要求极高,而且多层叠加信号高度重叠,给时延估计带来极大的困难。由于导弹发动机的金属层较薄,可以认为其应力分布为表面应力。该文采用表面波法进行金属层的应力检测,试验结果是令人满意的。     

基于STC89C52的超声波测距防撞系统设计

为了实现超声波测距并在达到危险距离时实现自动减速,设计研发一款基于STC89C52单片机的超声波测距防撞系统.采用74LS04、CX20106A为核心器件实现测距功能,LCD1602显示测量距离.由于超声波受外界温度影响较大,提出一种温度补偿电路,可有效提高测距精度,且硬件开销不大.测试结果表明,该测距系统满足设计要求,具有性价比高及系统性能稳定等优点.     

Detecting acoustic-emission signals with fiber-optic interference transducers

Results of the analysis of acoustic-emission signals generated due to ultrasonic waves propagating in a polymer composite material and registered with piezoelectric and fiber-optic sensors are presented. The fiber-optic sensors were arranged into an adaptive interferometer based on using a dynamic hologram formed in a photorefractive crystal. Reducing the setpoint fading has made it possible to improve the noise immunity and sensitivity of the measurement system when using an adaptive interferometer on a photorefractive crystal. Optical fibers in the interferometer’s measurement system served as sensors of ultrasonic waves and were built into a polymer composite material when the sample was manufactured. The sample was a rectangular plate made of a multilayer fiberglass material. It has been discovered that the sensitivity of the adaptive interferometer makes it possible to detect acoustic- emission signals generated by a Hsu–Nielsen source. When determining the speed of sound in the polymer composite material, peculiarities of registering a group wave by fiber-optic sensors have been established that are due to the anisotropy of the medium the wave propagates in and the distributed character of sensor placement in the studied composite material. The wavelet transform has been used to separate the informative component of the wanted signal.     

基于C8051F320单片机的超声波测距仪

介绍了USB(通用串行总线,Universal Serial Bus)型单片机C8051F320和相应的集成开发环境,详细论述了超声波测距仪从系统的整体结构设计到发射与接收部分电路的实现以及软件设计的整个过程.为了提高测量精度,采取了温度补偿、增大发射功率、回波捕捉等措施.系统充分利用C8051F320的功能模块和片内资源,实现了温度和距离的测量、输入信号的采集和USB总线传输,可在VC编制的界面平台上控制单片机及实时显示数据处理结果.该超声波测距仪符合USB2.0规范并采用USB总线供电模式,无需外接电源,支持即插即用.经测试该系统能有效提高测距精度,有望得到进一步应用.     

功率超声系统负载的检测及模糊控制

功率超声医疗设备在治疗的过程中,为了取得良好的超声乳化效果,要求振动系统在不同的负载下都具有较大的输出振幅,这就要求振动系统在不同的负载下都工作在匹配状态下.文章首先分析了纵向复合棒大功率换能器加接变幅杆和刀具的振动系统的等效机电模型,然后根据等效机电模型分析了功率超声振动系统动态阻抗匹配的基本原理.同时针对功率超声系统的工作特点设计了一种动态负载在线检测方法,得到反映负载状态及其变化趋势的参数,并根据识别出的动态负载确定出模糊控制器的输入输出参数.最后给出了一种实用的模糊控制算法进行振动系统的动态阻抗匹配.实验结果表明,利用模糊控制器进行动态阻抗匹配能保证振动系统在变负载的情况下仍然获取较高的电功率和较好的超声乳化效果.     

超声波水位测距仪的设计

本文利用声波的测距原理,以8051单片机为核心,控制超声波传感器,对水塔的水位进行测量,测量范围为20～200厘米.并设有报警电路,正常情况下绿灯亮,当水位低于下限值20厘米时,黄灯亮;当水位高于上限值200厘米时,红灯亮.系统设计精密,精度等级高.