如图1所示为本系统的方案图,在离水塔底部高H处,安装设计好的超声波液位计。液位计向水面垂直发出超声波,当超声波遇到水面经液面向上反射到液位计,液位计接收到反射回的超声波时,由单片机CPU算出超声波往返一次所用的时间,即可算出液位计到水面的距离L,液位高度h可由公式 ... 利用40KHz的超声波发生器,实现40KHz的振荡是很容易的,并且方法有多种,取液位计与水面的距离为适当的高度,可令超声波发出去后能有效地返回,让接收器收到信号,送到微处理器,经微处理器处理所得的数据,即可算出水位高度。超声波在空气中一般可以实现有效传播,只要外部的环境不是特别的恶劣,所受的干扰并不是很大,测量结果不会有太大的误差。 超声波测量可实现非接触式测量,不受被测介质影响,有精度高、功能强等优点,所以利用超声波测水位是可行的。 2.系统原理 2.1 超声波 在本文中利用的是超声波测距的原理,所以在说明系统原理之前,有必要先简单地说明一下关于超声波的概念。通常在20Hz~20KHz范围内的机械波,人耳是可以听见的。但超出20KHz就为人耳不能听见了,这就是通常所说的超声波。超声波有很多特点:首先是超声波具有很好的指向性——频率越高,指向性越强。但传播的距离会变短。其次是束射特性,由于超声波的波长短,超声波射线可以和光线一样,能够反射、折射,甚至聚焦。最后是超声波很安静,人耳听不见,一般不会对人体造成伤害。正因为超声波有如上的特点,所以其在实践中应用越来越广泛。例如超声波焊接、超声波钻孔、超声波清洗、超声波切消、超声波测距等等。 2.2 超声波测距原理 在实践应用中超声波都是用来测距离,它主要是应用了声音在同介质中恒温下是恒速传播的原理。 ...... |
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