基于超声波测距的船舶液位检测系统

发布时间：2017-04-22 19:18

  本文关键词：基于超声波测距的船舶液位检测系统，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着航运事业的发展，船舶安全越来越受到人们的重视。而船舶液位是船舶安全中的一项重要参考标准，，通过液位的检测可以获得船舶实载货吨位。超声波抗干扰能力强，而且超声波传感器体积小，结构简单易于集成化，因此通过超声波测距方法来进行船舶液位检测。本文基于重庆偌伊科技有限公司的工程项目“超声波测距航运安全系统”，对船舶液位检测系统进行了重点研究。 本论文的工作主要以下几点： ①论文从理论上研究了超声波测距的基本原理及常用方法。 ②完成了系统总体设计、硬件电路设计、软件设计。本系统选用ATMEL公司的AVR芯片ATmega48为微处理器；在电路滤波放大模块，采用了二阶负反馈有源带通滤波电路；使用了温度传感器，用来检测环境温度以补偿温度引起的声速变化，保证了检测精度；并且使用LGSN通信协议与上位机通信，使得数据能在上位机上显示出来。 ③对所研制的系统进行了测试，实测结果满足项目需求，并进行了误差分析。 本论文设计的船舶液位检测系统体积小、重量轻、测距精度高，具有较高的实用性，符合项目指标要求。
【关键词】：船舶液位 超声波测距 AVR 放大电路 温度补偿
【学位授予单位】：重庆大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TP274.53;U665
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 绪论7-11
• 1.1 研究背景意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-10
• 1.3 课题研究及论文的章节安排10-11
• 2 超声波测距原理11-21
• 2.1 超声波及其特性11-12
• 2.2 超声波测距12-15
• 2.3 常用超声波信号处理方法15-18
• 2.3.1 最小二乘法15
• 2.3.2 Hilbert 变换法15-17
• 2.3.3 阈值比较法17
• 2.3.4 相关函数法17-18
• 2.4 超声波测距方法分类18-19
• 2.5 本章小结19-21
• 3 基于超声波的船舶液位检测系统总体设计方案21-49
• 3.1 船舶液位检测系统的硬件设计21-33
• 3.1.1 微处理器的选择21-25
• 3.1.2 超声波发送和接收模块25-28
• 3.1.3 检波电路28-29
• 3.1.4 温度补偿模块29-31
• 3.1.5 数据传输31-32
• 3.1.6 显示电路32-33
• 3.2 船舶液位检测系统的软件设计33-48
• 3.2.1 距离测量34-42
• 3.2.2 数据传输42-47
• 3.2.3 显示模块47-48
• 3.3 本章小结48-49
• 4 系统测试与误差分析49-52
• 4.1 数据分析49-51
• 4.1.1 测量数据49
• 4.1.2 显示49-50
• 4.1.3 数据传输50-51
• 4.2 误差分析51
• 4.2.1 测量误差51
• 4.2.2 其他误差51
• 4.3 本章小结51-52
• 5 总结与展望52-53
• 致谢53-54
• 参考文献54-56
• 附录56-57

【参考文献】

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本文编号：321113