超聲波物位傳感器設(shè)計與測距算法研究.pdf

1、在工業(yè)測量領(lǐng)域,超聲波測量物位是一種經(jīng)常采用的非接觸式的測量方法。本文圍繞著超聲波物位傳感器的軟、硬件的設(shè)計,進(jìn)行了認(rèn)真細(xì)致的研究,并探討了三種不同的處理超聲波信號的算法,最后對所設(shè)計的傳感器進(jìn)行了靜態(tài)特性標(biāo)定實驗。
　　 本文在調(diào)研國內(nèi)外超聲波物位傳感器研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,簡要介紹了超聲波的物理特性、傳播原理和超聲波換能器的相關(guān)技術(shù)指標(biāo)。通過對比常用的超聲波物位測量原理,確定了本文的測距方法和總體設(shè)計思路。在硬件電路設(shè)計方面,對

2、兩種基于不同集成電路方案的超聲波發(fā)射與接收硬件電路進(jìn)行詳細(xì)的說明和設(shè)計;重點介紹了脈沖變壓器驅(qū)動電路及其與換能器的匹配原理;簡要闡述了微處理器電路、溫度檢測電路和LCD顯示電路的設(shè)計方法和電路結(jié)構(gòu)。在軟件設(shè)計方面,介紹了微處理器端口引腳管理方法和PCA捕捉模塊的程序設(shè)計;重點闡述了超聲波物位測量系統(tǒng)的總體工作流程及程序設(shè)計。之后論文結(jié)合超聲物位傳感器回波信號的特點,分別用互相關(guān)法、NLMS法和小波分析法的對實際超聲信號進(jìn)行了處理和分析。