超声波的传感器设计 1 超声波液位传感器设计 技术指标： 量程： 1.25m 精度： 3mm 分辨率： 0.5mm 声束宽度： 5cm 死区: 5cm 供电电压： 24vdc(环路) 温度补偿： 全量程自动环绕 阻抗： 400ohms@24vdc 信号输出： DX10:0-5V,0-10V, DL10:4~20mA 标定： WebCal PC 软件，USB 标定 失效诊断： 4 mA,20 mA,21 mA,22mA ，或者保持当时数据 过程温度： －20℃ to 60℃ 压力： 大气压 第一章 设计方案 本系统采用静态方法实现 LED 数字显示，超声波发送和接收由单片机完成，且单片机的记时器记录从超声波发射到接收过程的时间，经计算送 LED 显示另外，本设计还拥有与计算机的通讯功能，如串口通讯，JTAG 通讯。并且当液面达到设定位置，能够报警。 1 .敏感元件———超声波探头 超声波探头是发射和接收超声波的仪器。本系统超声波发射探头采用 T40-16，超声波接收探头采用 R40-16，外形如图所示 超声波的传感器设计 2 采用收发分体式超声波探头，有以下优点：发射角小，发射距离远，而且余震对接收探头的影响小，降低了调试的复杂性，提高了系统安装的灵活性，减小了盲区，同时提高了检测距离。 2.压电式超声波传感器结构 压电式超声波传感器主要由超声波发射器(或称发射探头)和超声波接收器 (或称接收探头)两部分组成。压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐 振来工作的。超声波发生器内部结构如图 2.1 所示，将两个压电元件粘合在一 起，称为双压电晶片(由一个压电元件构成的称单压电晶片)，这里介绍的超声 波发生器有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等 于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动， 便产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时， 将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。 超声波发生器内部结构 3.单片机——ATMEGA128 是 MEGA 单片机中的高档产品，具有以下性能特点： 1.高性能、低功耗的 8 位微处理器。 2．采用先进的精简指令系统 RISC 结构： 3．片内集成了大容量的非易失性的程序和数据存储器以及工作寄存器： 4．JTAG 接口（与 IEEE1149.1 标准兼容）： 5．外设性能： 6．特殊的处理器特性： 7．I/O 和封装： 8．工作电压：-2.7～5.5V ATMEGA128L。-4.5～5.5V ATMEGA128。 9．速度等级：-0～8MHz ATMEGA12...
