STC89C51RC单片机超声波液位测量器设计+电路图(2)
超声波的特点是传播具有方向性，同时能耗低，能传播较远的距离。同时，超声波在传播过程中遇到被测液位时会反射，不会对液体产生影响。基于超声波设计的测距仪体积小，设计原理简单，便于在现实生活中的应用。同时，采用单片机微处理器作为控制电路，可以提高测距的速度，具有很强是实用性。显示模块能直接显示被测距离，读数很方便。目前，超声波液位测量技术在很多场合起着关键性作用。
1.2 课题研究现状
对液位进行测量的方式有很多，按照测量敏感元件与液体之间的关系可以将液位测量方式分为直接液位测量法和间接液位测量法。直接液位测量发展的比较早，这种方法的缺点是测量器件会直接与液体向接触，会对液体产生影响。液体也会对测量敏感元件产生影响。例如一些腐蚀性的液体会对液位测量器造成腐蚀，从而影响测量结果，更严重的情况会造成液位测量器的损坏。相比于直接液位测量法，发展较晚的间接液位测量法的优点是测量敏感器件不会与液位接触，这使得它的寿命更长，同时应用范围更广，所以，目前这种测量技术发展迅速。间接测量一般使用通过计算波的传播距离来进行测距，主要是激光，红外和超声波。
1.2.1 激光测距
激光测距是通过激光的传播距离来计算出被测的距离。激光在空气中沿光速传播，因此可以知道激光的传播速度。在进行激光测距时，发射器发射一束激光，激光在空气沿直线传播，在遇到障碍物时会沿着摄射入的方向反射。接收器接收到反射回来的激光，同时记录下激光在空气中传播的时间，根据速度和时间的关系可以计算出传播的距离。这就是激光测距法的原理。由于光速的传播速度很快，由于处理器的处理速度有限，在短距离测量时处理器很难分辨激光的传播时间。所以激光测距一般在长距离的测量中应用。激光光束发射具有方向性，因此激光测距具有目标性强、分辨率高、测量误差小、功耗衰减小等优点。
1.2.2 红外测距
红外测距的原理与激光测距的原理很类似，红外线也属于光波的一种，只是红外线在可见光的外围之外。红外线在空气中按光速传播，这与激光的传播速度是一样的。在进行测距时，发射器发射红外线，红外线在空气中沿直线传播，在遇到障碍物后会反射，此时接收器接收到反射回来的红外线后，根据速度与时间之间的关系式，通过红外线传播的时间和传输的速度就能很方便的求出测量的距离。
1.2.3 超声波测距
非接触式液位测量的方式有很多，其中比较具有代表性的就是超声波测距法。它的工作原理是通过超声波发射装置发射一定频率的超声波，射向被测物体表面，接收装置接收被反射回来的超声波。通过转换电路将声信号转换成电信号，根据超声在介质中的速度和传输超声接收的时间后，可以计算测量的距离。超声波是声波的一种，因此它的传播就是声速。相比于光速，超声波的传播速度是很慢的。一般在进行短距离的测量时，以超声波测距法为主。根据声波的传播速度以传播时间的关系，可以计算出被测距离，即：S=340T/2 。这就是时间差测距法[ ]。
相比于上述的两种方法，产生出超声波的模块比较简单，同时基于超声波的测距器的可制作性更强，以超声波的特性已经可以满足一般的测距需求。因此，超声波测距广泛应用于现实生活中，是非接触式液位测量的主要形式。
1.3 超声波介绍
在现实生活中，人耳能听到的声音频率范围在20Hz~20KHz，在这个范围之外的声音人耳是无法辨识的。超声波指的是频率大于这个范围的声波。
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