設(shè)計(jì)要求：

　　1、超聲波傳感器的功能與用途

　　本設(shè)計(jì)中采用反射式的方式，超聲波傳感器發(fā)射超聲波，遇到液面后超聲波被反射回來，超聲波接收探頭接收超聲波。其間通過單片機(jī)的控制，I/O口輸出控制信號從振蕩器輸入到驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)射電路，超聲波發(fā)生電路產(chǎn)生40KHz的調(diào)制脈沖，經(jīng)換能器轉(zhuǎn)換為超聲波信號向前方空間發(fā)射。經(jīng)過液面反射后超聲波接收探頭將接收到的超聲波送到單片機(jī)進(jìn)行處理。通過盲區(qū)的消除以及環(huán)境溫度的采樣，提高了測距的精度。利用超聲波傳輸中距離與時(shí)間的關(guān)系，采用單片機(jī)進(jìn)行控制及數(shù)據(jù)處理，設(shè)計(jì)出了能測量兩點(diǎn)間距離的超聲波液位檢測系統(tǒng)。利用所設(shè)計(jì)出的超聲波液位檢測系統(tǒng)，對液面進(jìn)行了測試，采集當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度獲得速度，計(jì)算出液面距離。此系統(tǒng)具有易控制、工作可靠、測量精度高的優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)時(shí)檢測液位。

　　2、課題研究的背景及意義

　　目前，液位測量技術(shù)已經(jīng)廣泛的運(yùn)用在工業(yè)部門和日常檢測部門中。例如：液位測量技術(shù)在石油、化工、氣象等部門的應(yīng)用。在測量條件和環(huán)境來說，有的測量系統(tǒng)被運(yùn)用在十分復(fù)雜的條件與環(huán)境中。例如:有的是高溫高壓，有的是低溫或真空，有的需要防腐蝕，有的從安裝上提出苛刻的限制，有的從維護(hù)上提出嚴(yán)格的要求等。這些都大大的提高了對測量技術(shù)的要求。所以能實(shí)現(xiàn)測量的無接觸與智能化是液位測量計(jì)現(xiàn)在的主要發(fā)展方向。近年來，隨著工業(yè)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)、微電子、傳感器等高新技術(shù)的應(yīng)用和研究，液位儀表的研制得到了長足的發(fā)展，以適應(yīng)越來越高的應(yīng)用要求。

　　3、國內(nèi)外發(fā)展的現(xiàn)狀 隨著電子技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了微波雷達(dá)測距、激光測距及超聲波測距。前 2 種方法由于技術(shù)難度大成本高一般僅用于軍事工業(yè)而超聲波測距則由于其技術(shù)難度相對較低且成本低廉適于民用推廣。這項(xiàng)技術(shù)也可用于工業(yè)測量領(lǐng)域。由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波常常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實(shí)現(xiàn)。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計(jì)算簡單、易于做到實(shí)時(shí)控制，并且在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求，因此在移動(dòng)機(jī)器人的研制上也得到了廣泛的應(yīng)用。