高精度超聲波液位測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、　　液位測(cè)量系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于化工、石油等行業(yè)。隨著工業(yè)自動(dòng)化的快速發(fā)展,工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)液位測(cè)量的精度和反應(yīng)速度的要求也日趨增加,實(shí)現(xiàn)智能化、實(shí)時(shí)準(zhǔn)確、無(wú)接觸的測(cè)量是當(dāng)前液位測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。非接觸式的超聲波液位測(cè)量系統(tǒng),有著更強(qiáng)的適應(yīng)性和優(yōu)越性。
　　通過(guò)對(duì)現(xiàn)有測(cè)量技術(shù)的比較和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用液位測(cè)量系統(tǒng)實(shí)際情況的分析,本課題設(shè)計(jì)了一種基于 MSP430F149 單片機(jī)的高精度低功耗的超聲波液位測(cè)量系統(tǒng)。課題實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)

2、的PCB電磁兼容仿真和優(yōu)化,并對(duì)后期測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析、處理。實(shí)驗(yàn)表明,在環(huán)境溫度為25?C的空曠實(shí)驗(yàn)室內(nèi),該系統(tǒng)測(cè)量范圍為20cm~1500cm,測(cè)量精確度可達(dá)?2mm。本系統(tǒng)有更高的精確度,并且有較高的可靠性和實(shí)用性,可以更好的滿足各種工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的需求。
　　本課題設(shè)計(jì)的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾方面：
　　首先,設(shè)計(jì)了超聲波液位測(cè)量系統(tǒng)的硬件電路,主要包括電源模塊、4-20mA數(shù)據(jù)傳輸模塊和超聲波數(shù)據(jù)采集模塊。其中,接收

3、模塊電路的設(shè)計(jì),對(duì)系統(tǒng)精確度的提升起到了關(guān)鍵作用；綜合考慮使用情況,設(shè)計(jì)了兩種測(cè)量數(shù)據(jù)的傳輸方式。模塊設(shè)計(jì)完成后,通過(guò)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)并制成PCB,然后完成了整個(gè)系統(tǒng)的硬件焊接和調(diào)試。
　　其次,分析了印制電路板的電磁兼容性相關(guān)原理,并使用Ansoft Designer軟件對(duì)超聲波液位測(cè)量系統(tǒng)的PCB板做了電磁兼容性的相關(guān)仿真和分析,然后通過(guò)仿真結(jié)果的分析,對(duì)系統(tǒng)PCB布局、布線進(jìn)行優(yōu)化。
　　最后,進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室條件下的大量測(cè)