超声波液位计研发的探讨  十二

§1-5 本章小结

本章首先介绍了本课题的研究目的与现实意义，然后详细介绍了液位计的分类、发展、国内外现状以及超声波液位计的优缺点，强调非接触测量尤其是超声波液位测量的具有广阔的应用前景，并且重点讨论了超声波测距的可行性。其次，通过查阅资料，对国内外的厂家生产的超声波液位计各项技术指标进行了对比，给出了本课题设计的主要技术指标，最后结合仪表技术要求以及超声波信号自身的传播特点介绍了课题存在的主要技术难点。

第二章超声波液位计硬件电路设计

§2-1 超声波液位计总体电路设计

本课题所要设计的超声波液位计是根据超声波时差法测量原理，以集成了MCS-51 内核的C8051F020芯片作为控制核心，进行硬件电路的设计。各单元电路模块包括发射电路、接收电路、键盘电路、LED数码管显示电路、看门狗电路、超限报警电路等等。其中接收电路是整个课题设计的重点和核心，关系到超声波液位计的各项技术指标能否实现。它又可以具体分为放大电路单元、程控增益控制电路单元、带通滤波电路单元和整形电路单元等。硬件系统的总体框图如图2.1 所示。

其工作过程为:首先给超声波液位计上电，设定好相应的工作参数后启动测量。C8051F020 芯片给超声波传感器的激励源提供50KHz 的脉冲信号以激励超声波传感器发射超声波。发送脉冲的同时，启动T1 定时器。声波在介质中传播，经液面反射形成反射回波，反射波再经过介质的传播，被超声波接收传感器接收，传感器把声信号转换成电信号。该电信号依次经过滤波放大、滞回比较、D 触发器等电路，向C8051F020 芯片发出中断请求，如果请求被允许则停止T1 定时器，即计算出信号传播的时间以求出复位电路。

液位的高度。如此反复测量五次，取其平均值，并将结果存储。

超声波液位计