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文档简介

1、超声波液位计超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离离。由此可见，超声波测距原理与雷达原理是一样的。测距的公式表示为：L=CT式中L为测量的距离长度；C为超声波在空气中的传播速度；T为测量距离传播的时间差(T为发射到接收时间数值的一半)。超声波测距主要应用于倒车提醒、建筑工地、工业现场等的距离测量，虽然目前的测距量程上能达到百米，但测量的精度往往只能达到厘米数量级。由于超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、与被测量物体不需要直接接触的优点，是作为液体高度测量的理想手段。在精密的液位测

2、量中需要达到毫米级的测量精度，但是目前国内的超声波测距专用集成电路都是只有厘米级的测量精度。通过分析超声波测距误差产生的原因，提高测量时间差到微秒级，以及用LM92温度传感器进行声波传播速度的补偿后误差引起的。时间误差当要求测距误差小于1mm时，假设已知超声波速度C=344m/s(20室温)，忽略声速的传播误差。测距误差st(0.001/344)0.000002907s即2.907ms。在超声波的传播速度是准确的前提下，测量距离的传播时间差值精度只要在达到微秒级，就能保证测距误差小于1mm的误差。使差超声波的传播速度受空气的密度所影响，空气的密度越高则超声波的传播速度就越快，而空气的密度又与温度有着密切的关系，如表1所示。已知超声波速度与温度的关系如下：式中：r气体定压热容与定容热容的比值，对空气为1.40，R气体普适常量，8.314kgmol-1K-1，M气体分子量，空气为28.810-3kgmol-1，T绝对温度，273K+T。近似公式为：C=C0+0.607T式中：C0为零度时的声波速度332m/s；T为实际温度()。对于超声波测距精度要求若超声波在30的环境下以0的声速测量100m距离所引起的测量误差将

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