一种超声波液位检测仪制造技术

一种超声波液位检测仪。本发明专利技术具有使用简便，与传统的测量方法相比具有非接触、精度高、实时测量、可靠性强等优点。其中包括单片机系统、超声波传感器单元、接口电路、键盘模块、显示模块、与上位机通讯接口模块；其结构要点是：单片机系统外部设置连接超声波传感器单元，超声波传感器单元进行检测液位，发出检测信号传送给单片机系统，超声波传感器单元内部包括Ａ／Ｄ转换器，将检测到的模拟信号转化为数字信号，由单片机系统进行处理；单片机系统与接口电路相连，通过接口电路再与显示模块相连，由显示模块显示数据结果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是一种用于液位测量的仪器，具体地涉及一种超声波液位检测仪。
技术介绍
超声波测量液位的基本原理:超声波液位测量仪是根据“回波测距”的原理。由超声波的发射器发射超声波，声波遇到障碍物后反射，由超声波接收器接收。测出从超声波发射脉冲串至接收到回波信号的传输时间，即渡越时间，超声波在同一种介质中的传输速度是不变的，那么由渡越时间和声速，就可算出要测的距离。系统采用的超声波传感器的工作频率为300kHz左右。由发射传感器发出超声波脉冲，传到液面经反射后返回接收传感器，测出超声波脉冲从发射到接收到所需的时间，根据媒质中的声速，就能得到从传感器到液面之间的距离，从而确定液位高度。用超声波作为感知或检测物体的媒介，有非破坏性、遥控性、实时、可穿透等优点。液位测量仪器在气象部门和水利部门有着广泛的应用。液位的测量有很多种方法，其中超声波测量方法有很多其它方法不可比拟的优点:测量精度高、响应时间短可以方便的实现无滞后的实时测量、非接触测量对液体的物理化学性质的适应性极强(如:不怕酸碱等强腐蚀性液体等)。
技术实现思路
本专利技术就是针对上述问题，提供一种超声波液位检测仪，本专利技术具有使用简便，与传统的测量方法相比具有非接触、精度高、实时测量、可靠性强等优点。为实现本专利技术的上述目的，本专利技术采用如下技术方案。本专利技术一种超声波液位检测仪，其中包括单片机系统、超声波传感器单元、接口电路、键盘模块、显示模块、与上位机通讯接口模块；其结构要点是:单片机系统外部设置连接超声波传感器单元，超声波传感器单元进行检测液位，发出检测信号传送给单片机系统，超声波传感器单元内部包括A / D转换器，将检测到的模拟信号转化为数字信号，由单片机系统进行处理；单片机系统与接口电路相连，通过接口电路再与显示模块相连，由显示模块显示数据结果。作为本专利技术的一种优选方案，所述单片机系统采用AT89S51单片机，89S51单片机是超声波液位测量仪的核心，发出300KHz的脉冲串用来驱动超声波发射换能器发出超声波；通过定时器对超声波的传输时间进行计时；根据测出的时间和有关参数计算出距离、体积等数据；控制参数的输入和数据的显示；自带的看门狗功能防止程序进入死循环；与上位机通讯和数据的打印输出。作为本专利技术的另一种优选方案，所述键盘模块和显示模块采用8279芯片，内部设置3*4键盘和4位七段码显示器；8279芯片本身驱动能力有限，选择74LS240为段选驱动，MC1413为位选驱动，以保证显示器的正常工作。作为本专利技术的又一种优选方案，所述A / D转换器采用控制精度比较高的LTC1606转换器，LTC1606是LINEAR公司生产的具有采样保持功能的16位高速ADC;该ADC分辨率高，采样速率高、功耗小，可在高精度的数据采集系统 中广泛应用；含有位采样保持功能的模数转换器；250KHZ采样速率，信噪比达到90db ;采用28脚的SSOP封装；带有和MCU兼容的16位并行输出端口。本专利技术的有益效果是。本专利技术超声波液位检测仪以单片机AT89S51为核心，控制超声波对水位进行自动检测和数据处理，提供了一个带显示，键盘和微型打印机的人机对话界面，且能与PC机通信。所述超声波水位测量仪使用简便，与传统的测量方法相比具有非接触、精度高、实时测量、可靠性强等优点。本专利技术液位测量系统简明可靠，测量精度高，无噪音污染且操作方便，组合灵活，根据选择不同的显示方式，与上位机连接，实现自动控制。本专利技术所用的超声波传感器单元可输出0-10V电压值，由AD转换器采样后输入单片机，可对输出电压和液位建立一定的函数关系，对可对液位进行更加精确的测量分析，并且在液位自动控制系统中，更加精确的采样信号可降低所测量的误差。【附图说明】图1是本专利技术一种超声波液位检测仪系统硬件框图。图2是本专利技术一种超声波液位检测仪主程序流程图。【具体实施方式】如图1所示，为本专利技术一种超声波液位检测仪系统硬件框图。图中包括单片机系统、超声波传感器单元、接口电路、键盘模块、显示模块、与上位机通讯接口模块；其中单片机系统外部设置连接超声波传感器单元，超声波传感器单元进行检测液位，发出检测信号传送给单片机系统，超声波传感器单元内部包括A / D转换器，将检测到的模拟信号转化为数字信号，由单片机系统进行处理；单片机系统与接口电路相连，通过接口电路再与显示模块相连，由显示模块显示数据结果。如图2实施例所示，为本专利技术一种超声波液位检测仪主程序流程图。图中，所述软件部分是采用51系列单片机做控制器，记录超声波传感器发射和接收超声波的时间，对液位进行计算；所述软件部分包括485通讯部分、数字处理部分、显示部分、键盘部分。【主权项】1.一种超声波液位检测仪，其中包括单片机系统、超声波传感器单元、接口电路、键盘模块、显示模块、与上位机通讯接口模块；其特征在于:单片机系统外部设置连接超声波传感器单元，超声波传感器单元进行检测液位，发出检测信号传送给单片机系统，超声波传感器单元内部包括A / D转换器，将检测到的模拟信号转化为数字信号，由单片机系统进行处理；单片机系统与接口电路相连，通过接口电路再与显示模块相连，由显示模块显示数据结果。2.根据权利要求1所述的一种超声波液位检测仪，其特征在于:所述单片机系统采用AT89S51单片机，AT89S5 I单片机是超声波液位测量仪的核心；自带的看门狗功能防止程序进入死循环；与上位机通讯和数据的打印输出。3.根据权利要求1所述的一种超声波液位检测仪，其特征在于:所述键盘模块和显示模块采用8279芯片，内部设置3*4键盘和4位七段码显示器；8279芯片本身驱动能力有限，选择74LS240为段选驱动，MC1413为位选驱动。4.根据权利要求1所述的一种超声波液位检测仪，其特征在于:所述A/ D转换器采用控制精度比较高的LTC1606转换器，LTC1606是LINEAR公司生产的具有采样保持功能的16位高速ADC ;含有位采样保持功能的模数转换器；250KHZ采样速率，信噪比达到90db ;采用28脚的SSOP封装；带有和MCU兼容的16位并行输出端口。【专利摘要】一种超声波液位检测仪。本专利技术具有使用简便，与传统的测量方法相比具有非接触、精度高、实时测量、可靠性强等优点。其中包括单片机系统、超声波传感器单元、接口电路、键盘模块、显示模块、与上位机通讯接口模块；其结构要点是：单片机系统外部设置连接超声波传感器单元，超声波传感器单元进行检测液位，发出检测信号传送给单片机系统，超声波传感器单元内部包括Ａ／Ｄ转换器，将检测到的模拟信号转化为数字信号，由单片机系统进行处理；单片机系统与接口电路相连，通过接口电路再与显示模块相连，由显示模块显示数据结果。【IPC分类】G01F23/296【公开号】CN105444840【申请号】CN201410489367【专利技术人】郭洪 【申请人】郭洪【公开日】2016年3月30日【申请日】2014年9月24日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声波液位检测仪，其中包括单片机系统、超声波传感器单元、接口电路、键盘模块、显示模块、与上位机通讯接口模块；其特征在于：单片机系统外部设置连接超声波传感器单元，超声波传感器单元进行检测液位，发出检测信号传送给单片机系统，超声波传感器单元内部包括Ａ／Ｄ转换器，将检测到的模拟信号转化为数字信号，由单片机系统进行处理；单片机系统与接口电路相连，通过接口电路再与显示模块相连，由显示模块显示数据结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭洪，
申请(专利权)人：郭洪，
类型：发明
国别省市：辽宁;21