在未来市场上进源超声波液位计的设计创新

对于超声波液位计在未来市场上的地位等价的稳健和牢固，不单单靠着产品的质量，产品的外观设计以及产品越来越智能化成为zui主要的关键。

对于超声波液位计的设计与规划，我们分为两大块:

1超声波液位计 由超声波探头，发射控制与接收处理电路，控制器和显示等部分组成。其硬件结构框图如图2所示。收发及换能器探头由压电式换能器、收发器及温度补偿电路组成；收发器包括发射控制与接收处理电路，主要由超声波发射脉宽控制、回波信号检波、比较、微分、整形等信号处理电路组成；显示电路采用74LS164和LED组成，完成系统参数及液位高度的显示；控制器是以80C552单片微机组成的应用系统，主要完成按键的扫描处理，超声波的发射控制，接收回波时间的计算，以及液位的换算等。本文重点介绍为了提高测量精度及减小测量盲区对超声波回波检测 所采取的软硬件措施。

2在超声波发射以及存在较强余振的时候，是不能同时检测回波的。因此，在距探头发射面较近的一定距离内不能正常检测，形成检测盲区。一般常见的国内外超声波仪表盲区范围大于0.30m。通过对测量精度以及盲区形成原因进行具体的分析，得出盲区的大小主要与发射波的强弱以及回波检测的方法有关。一般情况下，当距离相同时，发射波强，接收的回波信号就强，但余振也强，盲区就大。反之，则小。当发射波强度相同时，检测距离愈近，接收的回波信号愈强，盲区愈大。其次，当超声波探头向液面发射一束超声波后，该波在液面与探头之间多次反射，使接收回路产生多个回波，在80C552形成一串中断信号。其中发射脉冲宽度对测量精度的影响很大，为此，本仪器 在设计时采取以下措施：①自动控制发射波的强弱以减小检测盲区。具体做法是通过测试性的发射和距离的检测，使得发射波的弱强随检测距离的变化而变化。②在软件设计中实施一些特殊的处理方法，郡在记录回波的时刻中，每次测量连续记录四次回波时刻，在计算回波时间时，以zui后两次的时刻差作为超声波的传播时间。这样处理就避免了发射脉冲宽度对测量的影响，从而使测量更加准确，并且还可使盲区zui小减到0.05m。

　　另外，为了防止干扰波及发射波宽度和多次回波的重叠对测量的影响，本设计在接收回波的电路中，增加了一个电平可变的门限，该电平由80C552的PWM脉宽调制端通过必要的接口电路形成的D/A转换器的输出提供。门限电平的高低应尽量使产生回波的中断时刻发生      在靠近回波波形的中心位置，以减小波形宽度对测量时间的影响。