一种车载式超声波液位计制造技术

本实用新型专利技术涉及一种车载式超声波液位计，包括液位计本体，在其外部底端安装超声波发射器和超声波接收器，在液位计本体的侧壁靠近顶部位置安装铂电阻，在液位计本体的外部下端安装用于提示系统工作状态的LED，在液位计本体内部底部安装用于检测是否有水滴溅射至液位计本体上的雨水检测模块；在液位计本体内部还设置主控制器模块，铂电阻、超声波发射器、超声波接收器以及雨水检测模块均通过导线与主控制器模块连通，且超声波接受器和超声波发射器通过超声波控制电路与主控制器模块相连，铂电阻通过温度补偿电路与主控制器连接；本实用新型专利技术能够根据环境温度进行实时温度补偿，并采取相应的滤波处理算法消除干扰，精准的测量出积水的液位高度。水的液位高度。水的液位高度。

【技术实现步骤摘要】
一种车载式超声波液位计


[0001]本技术涉及一种车载式超声波液位计，属于超声波检测领域。

技术介绍

[0002]近年来，我国城市道路积水严重，对城市运转和人民生活造成了极大影响；实时准确的监测城市积水情况，能够使得人们规避灾害风险，减少生命财产损失。
[0003]目前，市场上针对液位的检测主要可分为浮力式液位计、差压式液位计、红外线式液位计和超声波式液位仪。随着液位测量技术的发展，红外线和超声波等非接触式液位计使用量迅速增加，其中以超声波式液位计尤为突出。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种车载式超声波液位计，能够安装于车辆底部，通过车辆的行迹路线来测量城市道路的积水情况，同时能够根据环境温度进行实时温度补偿，并采取相应的滤波处理算法消除干扰，更加精准的测量出道路积水的液位高度。
[0005]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0006]一种车载式超声波液位计，包括液位计本体，在液位计本体的外部底端安装超声波发射器和超声波接收器，在液位计本体的侧壁靠近顶部位置安装用于检测温度变化的铂电阻，在液位计本体的外部下端安装用于提示系统工作状态的LED，在液位计本体内部底部安装用于检测是否有水滴溅射至液位计本体上的雨水检测模块；
[0007]在液位计本体内部还设置主控制器模块，铂电阻、超声波发射器、超声波接收器以及雨水检测模块均通过导线与主控制器模块连通，且超声波接受器和超声波发射器通过超声波控制电路与主控制器模块相连，铂电阻通过温度补偿电路与主控制器连接；
[0008]在液位计本体内，超声波控制电路由DC
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DC变换器以及运算放大器TL074组成，温度补偿电路包括24位模数转化芯片CS1232；
[0009]作为本专利技术的进一步优选，前述的温度补偿电路中，铂电阻的两端通过导线分别与转化芯片CS1232的第11脚和第12脚，即通道1正输入端和通道1负输入端相连接，在连接正输入端的铂电阻引脚上连接10K欧的上拉电阻，上拉电阻的另一端连接3.3V电压；
[0010]转化芯片CS1232的第1脚数字电源供电端与3.3V电压相连，转化芯片CS1232的第2脚、第3脚、第5脚、第6脚、第7脚、第8脚以及第9脚均与地相接，转化芯片CS1232的第1 脚与地之间还接有容量为1uF的滤波电容，在转化芯片CS1232的第9脚与第10脚之间连接容量为100uF的电容，转化芯片CS1232的第15脚负参考电压端与地相接，转化芯片CS1232 的第16脚正参考电压端连接3.3V电压，转化芯片CS1232的第17脚、第18脚为模拟电压输入，且第17脚、第18脚与5V电源电压相连接，同时在第17脚与第18脚之间连接100uF的电容；转化芯片CS1232的第19脚、第20脚以及第21脚均与地相连接，转化芯片CS1232的第22脚连接3.3V高电平信号，转化芯片CS1232的第23脚、第24脚均与主控制器连接；
[0011]作为本专利技术的进一步优选，前述的雨水检测模块采用电容式雨水检测传感器；
[0012]作为本专利技术的进一步优选，前述的液位计本体内还安装RS485通信模块，在主控制器模块的控制板上还开设SD卡槽，其内安装SD卡存储模块；液位计本体内安装锂电池，其通过导线与主控制器模块连通；
[0013]作为本专利技术的进一步优选，前述的铂电阻为PT100薄膜铂电阻，主控制器模块的主控制器芯片选用STM32F103RCT6单片机芯片，运算放大器选用TL074运算放大芯片，DC
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DC变换器选用ADP1111直流变换芯片；
[0014]作为本专利技术的进一步优选，在液位计本体靠近顶部的侧壁上分别安装固定扣。
[0015]通过以上技术方案，相对于现有技术，本技术具有以下有益效果：
[0016]1、本技术采用PT100薄膜铂电阻检测周围环境温度对超声波速度进行一定的温度补偿并对其进行校准，提高液位计检测的精确度；
[0017]2、本技术采用车载式超声波测量的方法来检测道路中积水情况，液位计系统控制超声波每200ms定时检测一次液位值，并将检测到的数据进行相应的滤波算法处理，消除车辆在行驶过程中因颠簸等因素的影响，提高了测量精度。
附图说明
[0018]下面结合附图和实施例对本技术进一步说明。
[0019]图1a
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图1b是本技术提供的液位计本体的整体结构示意图；
[0020]图2是本技术提供的温度补偿电路示意图；
[0021]图3是本技术提供的液位计本体的控制流程图。
[0022]图中：1为固定扣，2为PT100薄膜铂电阻，3为RS485通信模块，4为LED，5为超声波发射器，6为超声波接收器，7为锂电池，8为导线，9为SD卡存储模块，10为主控器模块，11为雨水检测模块。
具体实施方式
[0023]现在结合附图对本技术作进一步详细的说明。本申请的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本技术的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本技术的保护范围。
[0024]图1a
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图1b所示，是本申请给出的优选实施例结构，
[0025]包括液位计本体，在液位计本体的外部底端安装超声波发射器5和超声波接收器6，在液位计本体的侧壁靠近顶部位置安装用于检测温度变化的铂电阻，在液位计本体的外部下端安装用于提示系统工作状态的LED4，在液位计本体内部底部安装用于检测是否有水滴溅射至液位计本体上的雨水检测模块11；在液位计本体内部还设置主控制器模块，铂电阻、超声波发射器、超声波接收器以及雨水检测模块均通过导线8与主控制器模块连通，且超声波接受器和超声波发射器通过超声波控制电路与主控制器模块相连，铂电阻通过温度补偿电路与主控制器模块连接；
[0026]图3给出了整个液位计本体的控制流程图，其中超声波控制电路的形成过程是，超
声波控制电路生成40KHz的脉冲信号，通过超声波控制模块的DC
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DC变换器将脉冲信号幅度放大为50V，超声波发射器将其发出，当检测到被测液体时，声波信号反射而回，超声波接收器将接收到的回波信号转换成微弱的电压信号，再经由TL074运算放大器对电压信号进行放大处理后，发送到主控芯片进行解码并计算出相关数据。
[0027]温度补偿电路的连接示意图如图2所示，主控器模块10的控制板上安装CS1232 24位模数转化芯片以及主控芯片，在本申请中铂电阻选用PT100薄膜铂电阻2，因为其阻值的变化与温度变化成正比且有较高的精度，因此采用CS1232 24位模数本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车载式超声波液位计，其特征在于：包括液位计本体，在液位计本体的外部底端安装超声波发射器和超声波接收器，在液位计本体的侧壁靠近顶部位置安装用于检测温度变化的铂电阻，在液位计本体的外部下端安装用于提示系统工作状态的LED，在液位计本体内部底部安装用于检测是否有水滴溅射至液位计本体上的雨水检测模块；在液位计本体内部还设置主控制器模块，铂电阻、超声波发射器、超声波接收器以及雨水检测模块均通过导线与主控制器模块连通， 且超声波接受器和超声波发射器通过超声波控制电路与主控制器模块相连，铂电阻通过温度补偿电路与主控制器连接；在液位计本体内，超声波控制电路由DC
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DC变换器以及运算放大器TL074组成，温度补偿电路包括24位模数转化芯片CS1232。2.根据权利要求1所述的车载式超声波液位计，其特征在于：前述的温度补偿电路中，铂电阻的两端通过导线分别与转化芯片CS1232的第11脚和第12脚，即通道1正输入端和通道1负输入端相连接，在连接正输入端的铂电阻引脚上连接10K欧的上拉电阻，上拉电阻的另一端连接3.3V电压；转化芯片CS1232的第1脚数字电源供电端与3.3V电压相连，转化芯片CS1232的第2脚、第3脚、第5脚、第6脚、第7脚、第8脚以及第9脚均与地相接，转化芯片CS1232的第1脚与地之间还接有容量为1uF的滤波电容，在转化芯片CS1232的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李浩，孙锦程，邰翠银，吴建清，
申请(专利权)人：南京信息工程大学，
类型：新型
国别省市：