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《传感器应用技术》课程SensorsapplicationtechnologyUltrasonicsensorapplications超声波传感器的应用分析1.1超声波传感器测液位原理1.2超声波传感器测流量原理1.3超声波传感器测量系统分析课程内容CourseContents1.1超声波传感器测液位原理超声波发射到液面，又从液面反射到换能器的时间为t

式中：h——换能器距液面的距离；

c——超声波在介质中传播的速度。测液位原理Hh

如果在流体中设置两个超声波传感器，它们既可以发射超声波又可以接收超声波，一个装在上游，一个装在下游，其距离为L,如图所示。如设顺流方向的传播时间为t1，逆流方向的传播时间为t2，流体静止时的超声波传播速度为c，流体流动速度为v，则测流量原理1.2超声波传感器测流量原理因此超声波传播时间差为

一般来说，流体的流速远小于超声波在流体中的传播速度，即c>>v,从上式便可得到流体的流速，即1.3超声波传感器测流量原理测流量原理超声波传感器测量系统发射电路接收电路电源电路控制电路发射电路：将压电晶体的电信号转换成超声波并向空中辐射接收电路：将接收到的超声波传给压电晶体将其转换成电信

号控制电路：对发射脉冲信号、占空比、计数时间、探测距

离等进行处理与控制1.3超声波传感器测量系统分析1、组成电源电路：为各部分电路提供直流电压

2、电路框图超声波发射头超声波接收头振荡电路驱动电路波形变换放大电路控制处理单元显示电源电路发射电路接收电路显示控制电路电源电路1.3超声波传感器测量分析系统发射电路1、组成振荡电路：产生超声波传感器工作需要的40KHz方波信号驱动电路：功率放大，有效驱动超声波振子发送超声波超声波发射头：产生超声波信号并向空中辐射超声波发射头振荡电路驱动电路2、各部分作用1.3超声波传感器测量系统分析接收电路1、组成放大电路：将接收到的反射波电信号高增益放大，

放大到合适电压值。波形变换：将交流信号变换为直流信号并判断是否有回波超声波接收头：接收反射的超声波信号2、各部分作用超声波接收头波形变换放大电路1.3超声波传感器测量系统分析显示控制电路1、组成单片机系统：控制发射脉冲信号、计数、计算探测距离显示模块：显示距离值、报警指示

2、各部分作用单片机系统显示模块1.3超声波传感器测量系统分

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