超声波测距系统的研究与实现
[Abstract]:The advantage of ultrasonic wave lies in its strong directivity, strong anti-interference ability, strong directional emission ability, small attenuation coefficient and strong reflection ability, etc. Ultrasonic wave is widely used in non-contact detection. Mainly include ultrasonic detection distance, ultrasonic detection thickness and ultrasonic positioning obstacles and so on. Among them, ultrasonic liquid level measurement has been widely used in industry and agriculture. Therefore, accurate liquid level measurement has become an important part of industrial and agricultural process control. In this paper, a kind of liquid level detection system with simple operation steps, high detection precision, intelligent management and control, and low production cost is studied and implemented for the liquid level height detection of large storage tanks. In order to improve the accuracy of ultrasonic ranging, this paper studies the basic method and theory of ultrasonic ranging using transit time measurement method, and analyzes the main factors that affect the accuracy of ultrasonic ranging. The overall design and implementation scheme of ultrasonic ranging system is put forward. The hardware circuit of the system is realized, including the minimum system of single chip microcomputer, the ultrasonic transmitting and receiving circuit, the direction control circuit of steering gear, the wireless communication circuit. Liquid crystal display circuit and acoustooptic alarm circuit. According to the logic relation of the ranging system, the flow chart is compiled and the software is implemented by C language. In order to improve the accuracy of ultrasonic propagation time, the Kalman filter algorithm is used to estimate the next level height and adjust the measuring range automatically, when only one ultrasonic sensor is used, The ultrasonic velocity is accurately measured and calculated by combining the standard baffle and the steering gear to calculate the height of the measured liquid surface. Finally, the ultrasonic ranging system is measured and the detection results and error elements are analyzed. The system has been simulated and measured, which shows that all the technical indexes meet the predetermined requirements, and the system has the advantages of simple hardware structure, low cost, high accuracy and so on. It also realizes the real-time display of liquid level height and the dual alarm function when the threshold value is reached or exceeded.
【学位授予单位】:南京邮电大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TB559
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,本文编号:2123655
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