超声波液位计基于DSP的探讨 四

液位计利用很高的电脉冲信号去激励超声波换能器，发射出一束超声波，超声波液位计的测距原理就是向目标液面发射超声波，同时开始接收回波信号，将二者的波形进行比较，计算出超声波在空气中的渡越时间。因此，如果声速确定，那么准确测出时间间隔Vt，既可以测出液位高度，时间间隔的测量是通过接收电路接收到的回波信号的时间延迟来确定的。这其中考虑到被测介质的不同以及温度的不同，对其补偿，温度(T)补偿，假如超声波液位计应用于钢铁行业等会有大范围温度场分布中，T就是该温度场的温度分布，对于普通的液位测量则只需要对环境温度信号进行采集，详细的超声波测距的原理在第二章介绍。

1．I．3超声波液位计研究现状

超声波液位计从结构上来看可以分为三个模块：激发模块，接收模块以及信号处理模块。当前工业上已经应用的液位计中前两者的差别大同小异，主要的区别是根据测量量程的大小，选择何种方法将激励脉冲信号的电压升高到合理的程度。后者的主要区别在于信号处理方式的不同，按照这个差异，超声波液位计大致可以分为如下几种：

(I)相位检测，利用超声发射波与接收波之问的相位差信息来确定待测距离，优点是精度可以做的很高，但是量程很短；

(2)渡越时间过零检测，利用超声发射波与接收波之间的时间延迟来确定待测距离，优点是量程可以做的很大，但是由于零阈值设置上的误差，精度无法得到保证，尤其在宽量程的设计的过程中，接收信号的幅值波动会比较大；

(3)声波幅值检测，利用超声波回波信号的幅值信息以及对超声波机理的研究来确定待测距离；

(4)现代信号处理方法检测，利用现代信号处理的理论，精确的测定出发射信号与接收信号的时间延迟，进而确定待测距离。比较典型的有小波理论和互相关检测方法，小波理论主要基于整个时间轴在超声波信号出现时其频域将变的奇异，通过对这个奇异点的寻找来确定回波到达时间；互相关理论则根据在相同激励电压激励时，超声波的各个回波信号轮廓之间以及轮廓与高频超声信号叠加信号之间都是相关的，两个信号的互相关函数的最大值包含了两个信号迟延时间的信息．

详情请浏览公司网站的产品中心 http://www.dlysys.com/  超声波液位计

 超声波流量计