超声波液位计基于DSP的探讨 三十三

7．1-2超声波液位计的软件设计

本课题根据超声波测距的实际特点，考虑到超声波换能器的激发频率(也就是超声波换能器压电陶瓷的串联谐振频率)以及ADC转换的采样率大小，发现数据量以及运算量太过庞大，根据数字信号处理的卷积运算可以转换为FFT运算的叠加，从而实现了匀速量的大幅度减小。根据超声波回波以及超声波回波包络线之间均具有一定相关性的特点，采用分步相关的算法，进一步减少了互相关算法的运算量，在不减少测量精度的前提最大限度的实现超声波液位计的实时性．此外，为了超声波液位计的软件部分实现模块化设计以及更好的可靠性，本课题还采用了TI提供的免费实时操作系统DSP／BIOS，基于该操作系统设计的软件；

7．1．3超声波液位计减少盲区的方案

根据目前超声波液位计设计中出现的盲区过大的问题，对超声波换能器的激发响应进行电器模型建模，寻找到了影响超声波换能器衰减的电气参数，同时结合软件的方法实现超声波液位计盲区的减小。

7．2展望

电子技术、嵌入式处理技术的迅猛发展为高性能超声波液位计的研制提供了合理的契机。本课题设计超声波液位计符合未来研制更加高性能超声波液位计的努力方向，为实现更加高精确度的超声波液位计提出了一种设计方案。通过计算机验证的方法，本课题中提出的各项方案性能良好，但是本课题还存在一些不足之处，需要改进：

(1) 超声波液位计硬件系统中的DSP部分目前工作的不是很稳定，有待进一步提高其硬件设计的水平；

(2) 由于要实现远距离的液位测量，本课题中选择了变压器来将激发电压升高，然而，高脉冲电压的存在会对超声波信号处理电路以及DSP硬件电路部分部分产生非常严重的电磁干扰，目前实验中，将两者在物理上分开，连接线采用双绞线实现，希望能够找到抵抗高电磁干扰的方法。

(3) 超声波液位计的盲区测量液位有待进一步实验确定更加精确的电路参数．此外，本课题设计的超声波液位计现在还处于样机阶段，所以还需要更多的实验和优化工作。

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 超声波流量计