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文檔簡介

1、超聲波液位計超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來的時間，根據(jù)發(fā)射和接收的時間差計算出發(fā)射點到障礙物的實際距離離。由此可見，超聲波測距原理與雷達(dá)原理是一樣的。測距的公式表示為：L=CT式中L為測量的距離長度；C為超聲波在空氣中的傳播速度；T為測量距離傳播的時間差(T為發(fā)射到接收時間數(shù)值的一半)。超聲波測距主要應(yīng)用于倒車提醒、建筑工地、工業(yè)現(xiàn)場等的距離測量，雖然目前的測距量程上能達(dá)到百米，但測量的精度往往只能達(dá)到厘米數(shù)量級。由于超聲波易于定向發(fā)射、方向性好、強度易控制、與被測量物體不需要直接接觸的優(yōu)點，是作為液體高度測量的理想手段。在精密的液位測

2、量中需要達(dá)到毫米級的測量精度，但是目前國內(nèi)的超聲波測距專用集成電路都是只有厘米級的測量精度。通過分析超聲波測距誤差產(chǎn)生的原因，提高測量時間差到微秒級，以及用LM92溫度傳感器進(jìn)行聲波傳播速度的補償后誤差引起的。時間誤差當(dāng)要求測距誤差小于1mm時，假設(shè)已知超聲波速度C=344m/s(20室溫)，忽略聲速的傳播誤差。測距誤差st(0.001/344)0.000002907s即2.907ms。在超聲波的傳播速度是準(zhǔn)確的前提下，測量距離的傳播時間差值精度只要在達(dá)到微秒級，就能保證測距誤差小于1mm的誤差。使差超聲波的傳播速度受空氣的密度所影響，空氣的密度越高則超聲波的傳播速度就越快，而空氣的密度又與溫度有著密切的關(guān)系，如表1所示。已知超聲波速度與溫度的關(guān)系如下：式中：r氣體定壓熱容與定容熱容的比值，對空氣為1.40，R氣體普適常量，8.314kgmol-1K-1，M氣體分子量，空氣為28.810-3kgmol-1，T絕對溫度，273K+T。近似公式為：C=C0+0.607T式中：C0為零度時的聲波速度332m/s；T為實際溫度()。對于超聲波測距精度要求若超聲波在30的環(huán)境下以0的聲速測量100m距離所引起的測量誤差將

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