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從三個方麵介紹檢測德國DI-SORIC超聲波測量液位的基本原理

首先說說係統構成

DI-SORIC超聲波傳感器主要由如下四個部分構成：

發送器：通過振子（一般為陶瓷製品，直徑約為15 mm）振動產生超聲波並向空中幅射。

接收器：振子接收到超聲波時，根據超聲波發生相應的機械振動，並將其轉換為電能量，作為接收器的輸出。

控製部分：通過用集成電路控製發送器的超聲波發送，並判斷接收器是否接收到信號（超聲波），以及已接收信號的大小。

電源部分：超聲波傳感器通常采用電壓為DC12V ± 10 % 或 24V ± 10 %外部直流電源供電，經內部穩壓電路供給傳感器工作。

接下來為大家分享從三個方麵介紹檢測德國DI-SORIC超聲波測量液位的基本原理，詳情內容如下：

一、檢測方式

根據被檢測對象的體積、材質、以及是否可移動等特征，超聲波傳感器采用的檢測方式有所不同，常見的檢測方式有如下四種：

穿透式：發送器和接收器分別位於兩側，當被檢測對象從它們之間通過時，根據超聲波的衰減（或遮擋）情況進行檢測。

限定距離式：發送器和接收器位於同一側，當限定距離內有被檢測對象通過時，根據反射的超聲波進行檢測。

限定範圍式：發送器和接收器位於限定範圍的中心，反射板位於限定範圍的邊緣，並以無被檢測對象遮擋時的反射波衰減值作為基準值。當限定範圍內有被檢測對象通過時，根據反射波的衰減情況（將衰減值與基準值比較）進行檢測。

回歸反射式：發送器和接收器位於同一側，以檢測對象（平麵物體）作為反射麵，根據反射波的衰減情況進行檢測。

二、檢測好壞

超聲波傳感器用萬用表直接測試是沒有什麽反映的。要想測試超聲波傳感器的好壞可以搭一個音頻振蕩電路，當C1為390OμF時，在反相器⑧腳與⑩腳間可產生一個1.9kHz左右的音頻信號。把要檢測的超聲波傳感器(發射和接收)接在⑧腳與⑩腳之間;如果傳感器能發出音頻聲音，基本就可以確定此超聲波傳感器是好的。

注：C1=3900μF時，為1.9kHZ左右；C1=0.O1μF時，約0.76kHZ。

三、液位測試

超聲波測量液位的基本原理是：由超聲探頭發出的超聲脈衝信號，在氣體中傳播，遇到空氣與液體的界麵後被反射，接收到回波信號後計算其超聲波往返的傳播時間，即可換算出距離或液位高度。超聲波測量方法有很多其它方法不可比擬的優點：（1）無任何機械傳動部件，也不接觸被測液體，屬於非接觸式測量，不怕電磁幹擾，不怕酸堿等強腐蝕性液體等，因此性能穩定、可靠性高、壽命長；（2）其響應時間短可以方便的實現無滯後的實時測量。

係統采用的超聲波傳感器的工作頻率為40kHz左右。由發射傳感器發出超聲波脈衝，傳到液麵經反射後返回接收傳感器，測出超聲波脈衝從發射到接收到所需的時間，根據媒質中的聲速，就能得到從傳感器到液麵之間的距離，從而確定液麵。考慮到環境溫度對超聲波傳播速度的影響，通過溫度補償的方法對傳播速度予以校正，以提高測量精度。計算公式為：

V=331.5+0.607T （1）

式中：V為超聲波在空氣中傳播速度；T為環境溫度。

S=V ×t/2=V×（t1－t0）/2 （2）

式中：S為被測距離；t為發射超聲脈衝與接收其回波的時間差；t1為超聲回波接收時刻；t0為超聲脈衝發射時刻。利用MCU的捕獲功能可以很方便地測量t0時刻和t1時刻，根據以上公式，用軟件編程即可得到被測距離S。由於本係統的MCU選用了具有SOC特點的混合信號處理器，其內部集成了溫度傳感器，因此可利用軟件很方便的實現對傳感器的溫度補償。