超声波液位计研发的探讨  三十九

§4-2 实验结果及分析

本实验中选用的被测物体是表面经过处理的薄木板，不同时刻在同一点位置测4 个值，经过误差补偿之后，得到以下数据（单位为mm）：

由上表中数据可知，所做的实验是比较成功的，经过计算，在3 米范围内数据的最大示值误差均在5‰范围内，数据结果也比较稳定，具有一定的重复性。这里需要说明的一点是，鉴于户外调试不便，实验室中用移动薄木板的位置来代替液位的浮动，因为两者之间的声阻抗相差不大，且都比空气的声阻抗大得多，根据第一章中超声波的反射特性部分所述，对数据的测量结果基本没有影响。而数据不可能完全吻合，主要有以下几个原因：

(1)当测量距离较远时，回波信号很微弱，其中混有大量的噪声，滤波电路不可能将它们完全滤除，因此将会对门限位置的判定造成很大干扰，易产生误判，结果的误差比较大。

(2) 测量过程中，环境条件的微小变化会得到不同的结果，例如探头的位置、方向等有微小变动就会导致结果的不同。

(3)测量中最大的误差源来自反射物表面不是很平整引起的偶然误差。发射探头发出的超声波并非直线传播，而是呈喇叭状扩散传播的，所以反射回来的波也许是从A 点返回，也许是从B 点返回，测得的结果必然不能完全相同。

超声波液位计