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《傳感器應用技術》課程SensorsapplicationtechnologyUltrasonicsensorapplications超聲波傳感器的應用分析1.1超聲波傳感器測液位原理1.2超聲波傳感器測流量原理1.3超聲波傳感器測量系統(tǒng)分析課程內容CourseContents1.1超聲波傳感器測液位原理超聲波發(fā)射到液面，又從液面反射到換能器的時間為t

式中：h——換能器距液面的距離；

c——超聲波在介質中傳播的速度。測液位原理Hh

如果在流體中設置兩個超聲波傳感器，它們既可以發(fā)射超聲波又可以接收超聲波，一個裝在上游，一個裝在下游，其距離為L,如圖所示。如設順流方向的傳播時間為t1，逆流方向的傳播時間為t2，流體靜止時的超聲波傳播速度為c，流體流動速度為v，則測流量原理1.2超聲波傳感器測流量原理因此超聲波傳播時間差為

一般來說，流體的流速遠小于超聲波在流體中的傳播速度，即c>>v,從上式便可得到流體的流速，即1.3超聲波傳感器測流量原理測流量原理超聲波傳感器測量系統(tǒng)發(fā)射電路接收電路電源電路控制電路發(fā)射電路：將壓電晶體的電信號轉換成超聲波并向空中輻射接收電路：將接收到的超聲波傳給壓電晶體將其轉換成電信

號控制電路：對發(fā)射脈沖信號、占空比、計數(shù)時間、探測距

離等進行處理與控制1.3超聲波傳感器測量系統(tǒng)分析1、組成電源電路：為各部分電路提供直流電壓

2、電路框圖超聲波發(fā)射頭超聲波接收頭振蕩電路驅動電路波形變換放大電路控制處理單元顯示電源電路發(fā)射電路接收電路顯示控制電路電源電路1.3超聲波傳感器測量分析系統(tǒng)發(fā)射電路1、組成振蕩電路：產(chǎn)生超聲波傳感器工作需要的40KHz方波信號驅動電路：功率放大，有效驅動超聲波振子發(fā)送超聲波超聲波發(fā)射頭：產(chǎn)生超聲波信號并向空中輻射超聲波發(fā)射頭振蕩電路驅動電路2、各部分作用1.3超聲波傳感器測量系統(tǒng)分析接收電路1、組成放大電路：將接收到的反射波電信號高增益放大，

放大到合適電壓值。波形變換：將交流信號變換為直流信號并判斷是否有回波超聲波接收頭：接收反射的超聲波信號2、各部分作用超聲波接收頭波形變換放大電路1.3超聲波傳感器測量系統(tǒng)分析顯示控制電路1、組成單片機系統(tǒng)：控制發(fā)射脈沖信號、計數(shù)、計算探測距離顯示模塊：顯示距離值、報警指示

2、各部分作用單片機系統(tǒng)顯示模塊1.3超聲波傳感器測量系統(tǒng)分

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