超聲波物位傳感器設計與測距算法研究.pdf

1、在工業(yè)測量領域,超聲波測量物位是一種經常采用的非接觸式的測量方法。本文圍繞著超聲波物位傳感器的軟、硬件的設計,進行了認真細致的研究,并探討了三種不同的處理超聲波信號的算法,最后對所設計的傳感器進行了靜態(tài)特性標定實驗。
　　 本文在調研國內外超聲波物位傳感器研究現狀的基礎上,簡要介紹了超聲波的物理特性、傳播原理和超聲波換能器的相關技術指標。通過對比常用的超聲波物位測量原理,確定了本文的測距方法和總體設計思路。在硬件電路設計方面,對

2、兩種基于不同集成電路方案的超聲波發(fā)射與接收硬件電路進行詳細的說明和設計;重點介紹了脈沖變壓器驅動電路及其與換能器的匹配原理;簡要闡述了微處理器電路、溫度檢測電路和LCD顯示電路的設計方法和電路結構。在軟件設計方面,介紹了微處理器端口引腳管理方法和PCA捕捉模塊的程序設計;重點闡述了超聲波物位測量系統的總體工作流程及程序設計。之后論文結合超聲物位傳感器回波信號的特點,分別用互相關法、NLMS法和小波分析法的對實際超聲信號進行了處理和分析。