一种改进的高精度超声波液位测量方法的研究

摘要

超声波测距具有一系列优点,但影响测量精度的因素有很多,因此难以达到较高的精度。在超声波测距原理基础上,针对单超声波换能器温度或温、湿度补偿方案单一,不能在多变、恶劣环境下实现高精度测距的缺陷,以及双超声波换能器标准挡板补偿方案成本高,不能广泛应用在各个领域中的缺陷,设计了借助舵机控制超声波换能器方向的单超声波换能器标准挡板补偿方案。并针对无法精确捕捉第一个回波前沿的要求,提出了使用可编程增益放大器捕获不同距离返回的回波前沿。实验结果表明,在7 m范围内,以空气作为传播介质,反射面为水等具有良好发射性能物质时,测量误差控制在0.4%内,该改进方法能够在恶劣多变环境下实现低成本的高精度测距。