闡述影響超聲波測(cè)量精度的原因及對(duì)策,給出一種基于STM32單片機(jī)、高精度超聲波液位傳感器PICO + 100/WK-I、24位AD采樣芯片AD1256的液位計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)率定及驗(yàn)證,在120.0 ～ 1 000.0 mm量程范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)0.1 mm測(cè)量精度。 

【文章來(lái)源】：浙江水利科技. 2020,48(02)

【文章頁(yè)數(shù)】：3 頁(yè)

【部分圖文】：

驗(yàn)證結(jié)果圖

超聲波測(cè)距的原理見(jiàn)圖1。利用已知超聲波在空氣中傳播速度v,超聲波換能器垂直向液面發(fā)射超聲波,聲波在水面與氣體的分界面發(fā)生反射,并回傳至換能器,記錄傳播時(shí)間t,即可得到換能器到液面的直接距離L = 0.5vt,繼而得到實(shí)際的液面高度[3] :

硬件系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。硬件系統(tǒng)分為3部分:第一部分是電源,先通過(guò)開(kāi)關(guān)電源將220.0 V交流電轉(zhuǎn)為12.0,5.0,3.3 V的直流電分給供給超聲波傳感器、電流轉(zhuǎn)電壓電路、ADS1256模塊、MAX485模塊和STM32單片機(jī)模塊。另外添加ADR431,以提供基準(zhǔn)電壓給ADS1256。第二部分是數(shù)據(jù)收集,超聲波傳感器將測(cè)量數(shù)據(jù)通過(guò)4 ～ 20 mA的電流信號(hào)傳輸給電流轉(zhuǎn)電壓電路,該電路將可讀的電壓信號(hào)發(fā)送給24位精度的ADS1256模塊,再通過(guò)SPI將數(shù)字信號(hào)發(fā)送給STM32單片機(jī)。第三部分是信號(hào)的處理以及發(fā)送顯示,STM32單片機(jī)將得到的數(shù)字信號(hào)處理后通過(guò)串口轉(zhuǎn)485模塊,發(fā)送給PC顯示。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]基于300kHz超聲波換能器的高精度測(cè)距裝置[J]. 王英健,張柳.  儀表技術(shù)與傳感器. 2014(01)
[4]一種高精度超聲測(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 王峰,葛立峰.  計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展. 2008(01)



本文編號(hào)：3565461