超声波液位计研发的探讨  一

摘 要

超声波测量距离是一种有效的非接触式测距方法，已经广泛应用于江河水位、化工和制药、食品加工、石油、污水处理等各类需要进行液位测量的场合。随着IC 技术、传感器技术以及信号处理技术的应用，液位检测技术取得了飞速发展与进步，各种功能齐全、精度高、量程大的一体化、小型化、智能化的超声波液位计不断涌现。但是国内自主研制超声波液位计的企业较少，且水平都不高，在这种情况下，开发一种高稳定性、高精度、成本低的超声波液位计就很有必要。

论文首先在查阅和参考大量相关技术资料和论文的前提下，对液位计的发展历史及趋势进行了简单介绍，分析了超声波时差法测距的可行性，并给出了系统的整体硬件结构框图。

其次，本文对超声波液位计的硬件与软件设计进行了重点介绍。本课题设计的超声波液位计以C8051F020 单片机为控制核心，重点对超声波发射电路、回波信号接收电路、触发电路、显示及键盘电路等硬件的设计进行了详细的说明；软件程序的编写主要使用的是汇编语言，实现了数据采集与计算、数据转换、数据滤波和系统抗干扰，及控制部分的逻辑判断等功能。

最后，本论文研究分析了温度、湿度、硬件电路及空气扰动等基本因素对超声波测距影响，并提出了解决这些干扰因素的措施，进行了相应的补偿。通过实验数据的分析与计算，整机的技术指标基本达到了所设计的要求。

超声波液位计