超声波液位计研发的探讨  四十一

第五章总结与展望

目前，随着微电子技术的飞速发展，微处理技术广泛应用于液位测量领域内，大大提高了测量的精确度、可靠性、安全性，实现了仪表的多功能化，液位检测技术取得了很大的发展。在传感器方面，应用和设计中尽量实现不接触式或不渗透式测量，其中以超声波式液位计最为典型。本课题在深入研究超声波工作机理的基础上，结合当前先进的数字电子技术和一些先进的理念，通过改进硬件电路和软件，使得所做的超声波液位计系统的精度、稳定性和重复性有了很大提高。本设计主要工作内容体现在以下几个方面:

(l) 深入研究了超声波的物理特性和超声波测距的基本原理，并通过计算阐述了脉冲反射法的可行

性，设计了系统的总体方案。

(2) 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介绍，最后使用汇编语言编写了软件控制程序。本超声波液位计具有功耗低、体积小、测量方便准确、性能稳定、成本低廉等特点。

(3) 研究分析了影响超声波测距的基本因素(温度、湿度、硬件电路及空气扰动等)，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。

由于时间仓促，个人水平有限，实际试验表明本文设计的超声波测距仪还有需要进一步完善和改进

的地方，主要表现在以下几个方面:

(l) 本课题所选的各种元器件只有一部分具有关断功能，实现电路的低功耗要求。在后续工作中可以进一步对元器件进行优化和选择，合理地设计电路，降低系统的功耗，从而使超声波液位计可以使用电池供电的方法的情况下工作更长的时间。

(2) 为了使超声波液位计能够检测到从较远处反射回来的超声波，需要进一步完善修改硬件电路，提高硬件电路的抗干扰能力和对微弱信号的放大倍数，提高超声波液位计的测量范围和测量的精度。

（3）由于本系统为了提高精度，对回波信号采用了平均值滤波的方法，所以当被测表面移动速度很小时，基本可以实现跟踪测量；但是当移动速度过大，误差就会变大。这是以后需要重点解决的地方。

超声波液位计