超聲波傳感器的無(wú)線液位測(cè)量系統(tǒng)

超聲波傳感器

許多儀器及控制應(yīng)用中均涉及到超聲波傳感器,尤其是在流量測(cè)量,材料無(wú)損檢驗(yàn)及物位測(cè)量等方面,超聲波傳感器的應(yīng)用尤為普遍。

http://www.***.***/ 常見(jiàn)的液位檢測(cè)方式 為了選擇的液位傳感器，我們不但需要了解被測(cè)液體的屬性和狀態(tài)，同時(shí)， 也要知道不同的檢測(cè)方式的優(yōu)點(diǎn)與局限性，從而才能選出合適的傳感器。以下為 目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的檢測(cè)技術(shù)。 激光測(cè)量：激光類(lèi)傳感器基于光學(xué)檢測(cè)原理，通過(guò)物體表面反射光線至接收 器進(jìn)行檢測(cè)，其光斑較小且集中，易于安裝、校準(zhǔn)，靈活性好，可應(yīng)用于散料或 液位的連續(xù)或者限位報(bào)警等;但其不適合應(yīng)用于透明液體(透明液體容易折射光 線，導(dǎo)致光線無(wú)法反射至接收器)，含泡沫或者蒸汽環(huán)境(無(wú)法穿透泡沫或者容易 受到蒸汽干擾)，波動(dòng)性液體(容易造成誤動(dòng)作)，振動(dòng)環(huán)境等。 tdr(時(shí)域反射)/導(dǎo)波雷達(dá)/微波原理測(cè)量：其名稱(chēng)在行業(yè)內(nèi)有多種不同的叫 法，其具備了激光測(cè)量的好處，如：易于安裝、校準(zhǔn)，靈活性好等，另外其更優(yōu) 于激光檢測(cè)，如無(wú)需重復(fù)校準(zhǔn)和多功能輸出等，

上海電機(jī)學(xué)院電氣學(xué)院 1 第七章超聲波傳感器 課題：超聲波傳感器的原理及應(yīng)用課時(shí)安排：2課次編號(hào)：11 教材分析 難點(diǎn)：無(wú)損探傷 重點(diǎn)：超聲波傳感器的應(yīng)用 教學(xué)目的和要求1、了解超聲波的物理基礎(chǔ)； 2、掌握縱波探傷的計(jì)算； 4、了解無(wú)損探傷的原理。 采用教學(xué)方法和實(shí)施步驟：講授、課堂互動(dòng)、分析教具：各種超聲波 傳感器 各 教 學(xué) 環(huán) 節(jié) 和 內(nèi) 容 演示： 做以下的實(shí)驗(yàn)： 將超聲波換能器浸入透明的杯子中，可以看到水受到強(qiáng)烈的振動(dòng)，形成噴泉和水 霧。 結(jié)論：超聲波的方向性強(qiáng)，能量集中。 第一節(jié)超聲波物理基礎(chǔ) 一、聲波的本質(zhì)和分類(lèi) 聲波是一種機(jī)械波。 1．可聞聲波：振動(dòng)頻率在20hz～20khz的范圍內(nèi)，可為人耳所感覺(jué) 2．次聲波：振動(dòng)頻率在20hz以下人耳無(wú)法感知，但許多動(dòng)物卻能感受到。比如 地震發(fā)生前的次聲波就會(huì)引起許多動(dòng)物的異常反應(yīng)。 3．超聲波：

第七章超聲波傳感器

針對(duì)傳統(tǒng)的液位測(cè)量?jī)x表大多不具備無(wú)線通信功能、在復(fù)雜環(huán)境中不易布線的問(wèn)題,提出了一種具有g(shù)prs通信功能的無(wú)線超聲波液位測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。該系統(tǒng)采用lm3s811作為主控器件,將超聲波液位測(cè)量電路采集的數(shù)據(jù)通過(guò)gprs通信模塊傳輸至監(jiān)控中心的服務(wù)器端;服務(wù)器端采用jsp技術(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)開(kāi)發(fā),其后臺(tái)通過(guò)訪問(wèn)sqlserver數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)信息。測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了該系統(tǒng)的可行性。

基于智能循跡避障小車(chē)的超聲波傳感器方案設(shè)計(jì)研究

為了節(jié)省電力、避免無(wú)謂的浪費(fèi),目前在樓道照明控制裝置中大多是采用聲控方式和手控方式。本文介紹一種使用超聲波傳感器的樓道照明燈控制裝置。該裝置向外發(fā)射出40khz的超聲波,當(dāng)周?chē)奈矬w是靜止的時(shí)候,反射到超聲波接收器的超聲波是恒定的,接收器輸出的信號(hào)幅度也恒定不變照明燈不變。但是,當(dāng)周?chē)矬w移動(dòng)時(shí),反射波就不再是恒定不變的了。接收器的輸出幅度也就隨之發(fā)生變化,用檢測(cè)電路將輸出幅度的變化取出、加以放大,使照明燈點(diǎn)亮。點(diǎn)燈時(shí)間可在7～345秒間隨意調(diào)整。為了使該裝

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分體超聲波收發(fā)器(也稱(chēng)超聲波傳感器超聲波探頭)rt收發(fā)分體直徑10mm t為發(fā)射。r為接收。 產(chǎn)品型號(hào)：nu40c10t/r-1 產(chǎn)品分類(lèi)：開(kāi)放型 產(chǎn)品類(lèi)別：收發(fā)分體 標(biāo)稱(chēng)頻率：40.0±1.0khz 聲壓：108dbmin. 靈敏度：-68dbmin. 靜態(tài)電容：2200pf±20% 方向角：80°±15°(-6db) 檢測(cè)范圍：0.2~3m（反射） 分辨率：10mm 工作溫度：-20°c~+80°c 儲(chǔ)存溫度：-40°c~+85°c 外殼材料：鋁殼 超聲波測(cè)距儀15米（外殼） hm-ul15m-223 特點(diǎn): 1、利用超聲測(cè)量距離，測(cè)量范圍：0.5–15米； 2、測(cè)量精度：1cm 3、外殼：塑料 4、工作模式：請(qǐng)求應(yīng)答/連續(xù)主動(dòng)發(fā)送（用戶可選） 5、通訊接口：串口rs232，波特

超聲波液位傳感器-說(shuō)明書(shū) 超聲波液位計(jì)是由微處理器控制的數(shù)字液位儀表。在測(cè)量中超聲波脈沖由傳 感器（換能器）發(fā)出，聲波經(jīng)液體表面反射后被同一傳感器接收或超聲波接收器， 通過(guò)壓電晶體或磁致伸縮器件轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并由聲波的發(fā)射和接收之間的時(shí)間 來(lái)計(jì)算傳感器到被測(cè)液體表面的距離。由于采用非接觸的測(cè)量，被測(cè)介質(zhì)幾乎 不受限制，可廣泛用于各種液體和固體物料高度的測(cè)量。 技術(shù)參數(shù)信息 量程4/7/10/15/20/25m（根據(jù)具體產(chǎn)品定制） 電源24vdc/220vac 輸出4-20ma/232/485/hart協(xié)議/0~10v（開(kāi)關(guān)量選配） 精度0.25~0.5% 接線二線/三線/四線 環(huán)境溫度-20~60℃ 安裝尺寸⊙68~70mm（默認(rèn)螺紋g2） 防護(hù)等級(jí)ip65

注意：控制器直接暴露在陽(yáng)光下，其運(yùn)行溫度可能會(huì)超過(guò)其指定的限制溫度， 并減少顯示器的能見(jiàn)度。 建議：在陽(yáng)光直射的場(chǎng)合，采用遮陽(yáng)罩，避免儀器顯示屏受到陽(yáng)光直射，否 則會(huì)減低儀器的使用壽命。 溫馨提示：安裝調(diào)試前，請(qǐng)仔細(xì)閱讀用戶手冊(cè)！ 智能型 用戶手冊(cè) 量程：0.45-10米 額定電壓：dc24v 超聲波液位計(jì) ultrasoniclevelmeter 超聲波液位計(jì) 超聲波液位計(jì)保修卡回執(zhí) 用戶名稱(chēng) 聯(lián)系地址 聯(lián)系人聯(lián)系電話 產(chǎn)品型號(hào)產(chǎn)品編號(hào) 驗(yàn)收日期安裝負(fù)責(zé)人 ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 超聲波液位計(jì)保修卡說(shuō)明 產(chǎn)品型號(hào)產(chǎn)品編號(hào) 驗(yàn)收日期安裝負(fù)責(zé)人 保修政策： 用戶在維修時(shí)請(qǐng)出示保修卡。在保修期內(nèi)因正常使用出現(xiàn)的故障，可憑 保修卡享受規(guī)定的免費(fèi)保修。 保修期限：本公司產(chǎn)品保修期由驗(yàn)收日期起算十二個(gè)月內(nèi)。 以下情況不在免費(fèi)

基于超聲波測(cè)距的基本原理,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于dsp芯片的超聲波明渠液位測(cè)量系統(tǒng),改進(jìn)了目前超聲波明渠液位測(cè)量精度偏低的問(wèn)題。采用了一種高效的超聲波發(fā)射和回波信號(hào)采集電路,利用tms320c5509adsp芯片為系統(tǒng)核心,通過(guò)數(shù)字信號(hào)處理的方法提高了回波信號(hào)的信噪比。利用聲速修正提高了測(cè)量的精度。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,系統(tǒng)量程為0.4~10m,測(cè)量誤差小于5mm,滿足了明渠液位測(cè)量的實(shí)際需要。

本設(shè)計(jì)是由spce061a凌陽(yáng)單片機(jī),lm1812超聲波專(zhuān)用集成芯片組成的高精度液位測(cè)量系統(tǒng)。針對(duì)自校準(zhǔn)裝置[1]提出了一些新的改進(jìn),即基于浮子的參比法。避免了超聲波速度受溫度,濕度,壓強(qiáng)等環(huán)境因素給測(cè)量帶來(lái)的影響;克服了某些液體因具有腐蝕性給測(cè)量帶來(lái)的不便;提高了液位測(cè)量的精確度。

1.1超聲波液位傳感器原理應(yīng)用 泥漿池體積傳感器是用來(lái)測(cè)定泥漿池內(nèi)的泥漿液面的絕對(duì)深度。 1.1.1工作原理： 圖錯(cuò)誤！文檔中沒(méi)有指定樣式的 文字。-1超聲波液位傳感器 1.1.2性能指標(biāo) 測(cè)量范圍：0.25~5m； 精度：0.25%； 輸出信號(hào)：4~20ma； 工作電壓：12~28vdc； 工作溫度：40c~+60c；若安裝在金屬上，為-20°c。 防爆等級(jí)：eexiaiict4； 防護(hù)等級(jí)：ip65。 1.1.3操作 1.1.3.1啟動(dòng) 1)將液位計(jì)正確安裝好（或?qū)?zhǔn)墻面，距墻面0.25～5m遠(yuǎn)），上電。 2)液位計(jì)啟動(dòng)，顯示見(jiàn)圖3-24： 超聲波液位傳感器從換能器發(fā)射出一系列超 聲波脈沖,每一個(gè)脈沖由液面反射產(chǎn)生一個(gè)回波并 被換能器接收，并采用濾波技術(shù)區(qū)分來(lái)自液面的真 實(shí)回波及由聲電噪聲和運(yùn)動(dòng)的攪拌

當(dāng)用超聲波傳感器來(lái)測(cè)量任意介質(zhì)的液位時(shí),通常的可靠方法是測(cè)量一發(fā)送出的聲音信號(hào)的傳播時(shí)間,以測(cè)定到達(dá)容器中液位表面的距離。如今已試驗(yàn)了一種更為簡(jiǎn)單、牢靠的、與傳播時(shí)間測(cè)量無(wú)關(guān)的液位測(cè)量方法,并已付諸實(shí)際應(yīng)用。與傳統(tǒng)的非接觸式傳播時(shí)間測(cè)量法

基于我國(guó)盲人及視力障礙者數(shù)量大,行動(dòng)不便,設(shè)計(jì)導(dǎo)盲杖用于識(shí)別路況,有助于盲人日常生活。應(yīng)用嵌入式技術(shù)和超聲波技術(shù)設(shè)計(jì)導(dǎo)盲杖,用超聲測(cè)距模塊分別探測(cè)正前方、左前方和右前方3個(gè)方向的障礙物,用c8051f360單片機(jī)獲取3個(gè)距離信息,并根據(jù)處理結(jié)果通過(guò)語(yǔ)音進(jìn)行提示;同時(shí),用另一超聲波模塊對(duì)路面情況進(jìn)行探測(cè),根據(jù)距離信息判斷路況,并通過(guò)語(yǔ)音進(jìn)行提示。本裝置具有障礙物探測(cè)及時(shí)、路面情況探測(cè)準(zhǔn)確、成本低、可靠性高、操作方便的特點(diǎn),可為盲人行走提供安全保障。

為了補(bǔ)償超聲探傷信號(hào)在動(dòng)車(chē)組轉(zhuǎn)向架中的傳播損耗,利用超聲波傳感器,根據(jù)深度增益補(bǔ)償?shù)幕驹砗臀⑷跣盘?hào)在不同深度處的衰減規(guī)律,設(shè)計(jì)了基于現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(fpga)的數(shù)字可控制式的增益放大補(bǔ)償方法和電路。由xc6slx16型fpga的pll模塊產(chǎn)生精確的時(shí)鐘控制信號(hào),并輸出數(shù)字量到da芯片產(chǎn)生補(bǔ)償電壓曲線控制ad8330的放大增益倍數(shù),再使深度補(bǔ)償增益后的回波模擬信號(hào)進(jìn)入ltc2249芯片內(nèi)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào),以便為下級(jí)數(shù)字信號(hào)再處理使用。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在超聲波探傷儀系統(tǒng)的電路輸入端加入頻率為5mhz、峰峰值為2mv的正弦波激勵(lì)后,通過(guò)改變步進(jìn)值為5db的3種不同增益的大小,可以實(shí)現(xiàn)不同的放大增益,使衰減得到補(bǔ)償。

為提高三邊測(cè)量法定位精度,將三邊測(cè)量法和最小二乘法結(jié)合起來(lái)進(jìn)行機(jī)器人定位坐標(biāo)計(jì)算,減小定位誤差。同時(shí),考慮到溫度對(duì)超聲波測(cè)量的影響,提出一種溫度補(bǔ)償方法對(duì)超聲波聲速進(jìn)行修正。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,采用上述方法能使機(jī)器人的定位誤差控制在厘米級(jí)別,基本滿足室內(nèi)機(jī)器人的定位要求。

針對(duì)現(xiàn)有超聲波液位檢測(cè)方法存在安裝時(shí)需對(duì)容器開(kāi)孔,從而破壞容器結(jié)構(gòu)和聲波受揮發(fā)性介質(zhì)影響的問(wèn)題,設(shè)計(jì)了一種非接觸式超聲波液位傳感器,分析了傳感器超聲波頻率的選取并給出了具體硬件電路的實(shí)現(xiàn)方案。該傳感器根據(jù)超聲波液位檢測(cè)原理,以at89s52為控制核心,采用收發(fā)一體超聲波換能器,選取nrf2401作為無(wú)線收發(fā)模塊,實(shí)現(xiàn)了密閉容器內(nèi)液位數(shù)據(jù)的測(cè)量與無(wú)線傳輸。測(cè)試結(jié)果表明,該傳感器測(cè)試精度較高,相對(duì)誤差在3%以內(nèi),滿足了現(xiàn)場(chǎng)液位實(shí)時(shí)測(cè)量的需要。