超声波液位计的原理与设计电路探讨

具体方法：由安装于被测容器顶部的超声波探头向液面发射一束超声波，声波被液面反射后，由探头接收。控制器测得传播时间t，根据声速v，即可得出液面至探头的空间距离L。在已经探头至容器底部距离，即安装高度H的前提下，可得出容器内的液位高度h。计算公式为：

　　H=H-L其中L=v?t/2

　　另外，由于空气温度对声速有一定的影响，所以还应测出环境空气温度T，以修正声速。公式为：

　　v=331.460.61?T(℃)

　　主要电路：超声波液位计由超声波探头，发射控制与接收处理电路，控制器和显示等部分组成。收发及换能器探头由压电式换能器、收发器及温度补偿电路组成;收发器包括发射控制与接收处理电路，主要由超声波发射脉宽控制、回波信号检波、比较、微分、整形等信号处理电路组成;显示电路采用74LS164和LED组成，完成系统参数及液位高度的显示;控制器是以80C552单片微机组成的应用系统，主要完成按键的扫描处理，超声波的发射控制，接收回波时间的计算，以及液位的换算等。

　　当超声波发射时，发射波或接收的回波皆可经接收回路将信号由In端输入，通过检波、放大、比较、微分，在D触发器的R端形成尖脉冲。该脉冲信号经D触发器整形得到一个下跳变的窄脉冲，送到80C552的INT端。通过20C552的中断系统记录每次中断时刻，根据相邻两次中断的时间间隔，也就知道了从发射至接收到回波这段时间，即超声波来回传播的时间，从而可以计算出传播的距离。