基于ARM Cortex-M3便携式智能超声波液位计

为了准确测量环境恶劣工业生产中的液位以保证生产效率,通过研究超声波测距工作原理,采用新型高性能、低功耗和低成本的ARM-Cortex M3内核微控制器,结合超声波技术、红外传输与DSl820温度补偿修正设计了一款便携式智能超声波液位计。其采用的先进微处理器以及无线传输的方式,简化了硬件电路,优化了软件编程。研究表明:该液位计设计提高了液位测量精度、实时性、灵活性与快速性。     

基于超声波传感器的风速风向测量研究

针对传统风速仪测量过程中存在精度差、稳定性低等一些问题,设计了一种基于超声波传感器的风向风速测量系统。硬件部分主要设计了超声波发射的DDS驱动电路、信号接收调理放大电路、滤波电路以及ARM控制电路等。系统采用CPLD和AD9754产生高精度的驱动信号,同时采用32位的ARM STM32实现对数据的处理以及外围通信的功能。实验结果表明,该系统在数据处理方面速度快,具有较高的稳定性和精确度,可以满足工程应用要求。     

基于ARM的一体式超声液位计的设计

介绍了基于ARM的一体式超声波液位计的设计。超声波液位计选用ARM7TDMI-S内核的LPC2119作处理器,加强了系统对超声波回波信号的处理能力。系统采用收发一体式电路设计,利用LPC2119芯片内部的CAN总线控制器设计了CAN总线通信接口。温度补偿选用一线式数字温度传感器DS18B20进行温度测量,软件使用查表法实现。系统软件的设计使用对超声波回波信号进行数字滤波、数值处理的方法计算回波信号的起始点,提高了液位测量的精度。     

基于TDC-GP22的细长竖管内脉冲激光液位计设计

在细长竖管内安装液位计是测量目标水位高低的常用方式,为了改进当前项目中使用的超声波液位计量程不足、受环境因素影响较大的情况,基于TDC-GP22计时芯片设计了一款宽量程、高精度的脉冲激光液位计。其中硬件方面还包含了STM32最小系统、激光发射和回波信号调理电路等,软件方面以激光测距为理论依据,使用了平均值滤波方式减小误差。经实验验证,文中设计的激光液位计在10 m量程范围内,最大绝对误差为15 mm,最大相对误差为0.3%,与超声波液位计相比具有量程更大和受环境因素影响更小的优点。     

基于ARM的超声波风速测量系统

介绍了超声波时差法风速测量的基本原理,以及基于ARM微控制器的风速测量系统的实现方法.给出了以LPC2131芯片为核心的硬件设计的总体框图.详细地阐述了放大滤波电路、外围接口电路的设计,以及超声波风速测量系统的软件设计.系统具有结构简单、精度高、功耗低和扩展方便等特点.     

基于DSP的磁致伸缩液位传感器

针对影响磁致伸缩液位传感器测量精度的原因,介绍了一种基于DSP的磁致伸缩液位传感器的设计方法,并从硬件和软件方面进行了论述。硬件方面,采用DSP TMS320F2812为微处理器,包括激励脉冲电路、放大电路、液晶显示电路和串口通信电路等;软件方面,结合FIR滤波算法,提出一种新的磁致伸缩传感器检测液位方法——全波采样法。该算法通过提供特征点,有效避免了传统硬件滤波电路和检测电路带来的测量误差。液位测量实验证明,系统方案设计合理,测量数据精度较高,很好地满足了实际测量要求。     

超声波液位检测仪的设计

介绍了超声波测距的基本原理,对应超声波测距仪的误差产生原因,设计了一个以提高测量精度为目的的超声波液位测量仪原型系统,该系统包含脉冲发射电路,变增益接收电路,温度补偿电路和相应的控制电路.实验结果表明该设计方法可以提高超声波测距仪的测量精度并且硬件开销不大.     

基于STM32与FPGA的新型超声波液位计

工业生产中经常需要对罐体中的液位进行测量,以提高生产效率。为了保证液位测量的精度以及便捷性,将STM32和FPGA相结合,利用STM32丰富的片内资源和FPGA的高速并行处理能力,设计了一种新型的超声波液位计。系统采用收发分体式超声波探头,减小了测量盲区,并对声速进行了温湿度两方面的补偿,还具有无线通信功能,实现了对液位的远程实时监控。研究表明:该液位计具有较高的测量精度、实时性和灵活性。     

基于工业以太网的液位变送器

设计了超声波的发射、接收及放大电路,并采用高速模数转换电路使接收的回波数字化.利用基于ARM7TDMI-S内核的LPC2210微控制器,通过数字信号处理来求取超声波传输时间,从而换算成液位测量值.利用DM9000A设计了以太网接口电路,通过软件编程并采用基于工业以太网技术的UDP通信实现了液位变送器的联网,使液位测量数据进入互联网进行远程监测及数据共享成为可能.     

简易高精度超声波测距仪的设计

介绍了以AT89C52单片机为主控件的超声波测距仅的工作原理、器件选择、硬件和软件的设计.硬件主要由超声波发射、接收检测电路和显示电路组成.该系统测量精度高,能够清晰地显示测量结果,可应用于汽车倒车雷达、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控,也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合.     

基于归一化LMS滤波校正的核辐射法液位计设计

在工业现场环境对液位的测量中,噪声的干扰会影响测量精度。为提高粘稠状态下液位测量精度,设计了一种基于归一化最小均方误差(LMS)滤波方法校正的核辐射法液位测量系统。以STM32为控制核心,利用基于HART总线HT1200M芯片进行数据传输与接收,归一化LMS滤波算法能够进行更精确的滤波处理,计算系统迭代权矢量,进行权系数更新,有效消除系统液位测量噪声,提高液位测量精度。测试数据表明,归一化LMS滤波方法校正的核辐射法液位计在自适应规则下能够消除测量系统噪声干扰,提高液位测量精度,液位计能够满足工业现场环境对液位测量要求,能够提高相关工业自动化程度。     

基于单片机的高精度超声波液位检测系统

介绍一种使用超声波进行液位检测的微机控制系统及其硬件组成和相应软件流程图。为使测量具有较高的精度,系统在测量方式上采用在容器底部放置超声波探头的回波检测法,使超声波在液体中来回传播以稳定超声波传播速度。该系统由脉冲发射电路,变增益接收电路,温度补偿电路和相应的控制电路组成。     

基于LPC2210控制的超声波发射接收实现

介绍了以ARM7系列LPC2210为核心芯片的超声波发射接收电路的硬件连接和软件控制程序,并给出了仿真图形.用555定时器构成的多谐振荡电路设计40kHz频率,接收部分的硬件电路由放大整形滤波组成.控制部分采用了定时控制和中断处理.软件和硬件结果采用示波器观测.采用ARM系列芯片处理速度快,使系统实时有所提高.     

高精度超声波液位测量系统的设计与实现

文中针对现有的液位测量系统功耗较大、精度有待提高等问题,设计了一种基于MSP430F149单片机的高精度低功耗超声波液位测量系统。该系统实现了硬件电路的设计和软件算法的开发。文中重点分析了系统组成、提高精确度的设计方法和实验结果。实验表明:在环境温度为25℃的空旷实验室内,该系统测量范围为20～1 500 cm,测量精确度可达2 mm.相比于其他设计,该系统有更高的精确度,并且有较高的可靠性和实用性,可以更好地满足各种工业现场的需求。     

三门核电超声波液位计跳变故障分析及解决

三门核电三废系统中使用西门子超声波液位计进行液位测量,在调试阶段多次出现因液位计跳变导致的相关设备联锁误动作。本文主要对造成三门核电超声波液位计跳变故障的各方面原因进行分析,提出相应的解决方案,消除故障,实现液位的可靠测量,并为后续超声波跳变故障的处理提供借鉴。     

自校准超声波液位测量的研究

针对超声波液位测量常用方法的不足，提出了一种新型液位测量系统——自校准超声波液位测量系统，适用于各种物性液体及各种恶劣工况下的液位测量。详细地介绍了该测量系统的两种测量装置、测量原理、测量仪器及其硬件、软件结构。     

基于STM32的超声波流量计硬件系统的设计

针对传统流量计在测量流体流速时存在安装繁琐、运输复杂等问题,设计了新型的基于多普勒法的超声波流量计。该系统以STM32为开发平台,主要设计了超声波发射电路、超声波接收电路、功率放大电路、回波信号处理及滤波电路、STM32最小系统及其外围电路等。为方便频移信号处理,提出了把回波信号解调到中频带20 k Hz上,这样提高了系统在低流速测量的精确度。采用FFT算法对系统采集的频移信号进行频谱分析,最终根据计算的频移值来确定流体的流速。实际结果表明,该系统尤其适用于大管径流量测量且测量精确度较高,误差在5%之内,具有安装、运输便捷等一系列优点。     

磁致伸缩式液位传感器

针对传统的液位测量技术在实际应用中的不足,介绍了一种新型的液位传感器的设计方案。该方案采用磁致伸缩技术将液位信息转化为时间量。通过对磁致伸缩式液位传感器的结构和工作原理的分析,设计了硬件测量电路和软件测量电路,介绍了关键器件,如场效应管、运算放大器、核算处理器等的选型及参数整定方法。实验证明：在液位测量中,这种基于磁致伸缩式液位传感器的采用,大大提高了测量系统的测量精度和可靠性。     

基于无线通信的射频导纳液位计

设计了一种运用射频导纳原理的液位计，给出了射频导纳液位计的工作原理、电路设计以及无线通信接口的软硬件设计。所设计的液位计不仅改进了传统电容式液位计测量导电黏性液体液位时由于挂料而造成的虚假液位，而且能够明显减少恶劣的工业环境影响，具有高精度，适应范围广等特点。     

反应堆厂房事故工况下乏燃料水池液位计国产化研究

田湾核电站一期工程每台机组设计了2台事故工况下乏燃料水池液位计,负责在电站正常运行期间和事故工况后,仍然对反应堆厂房乏燃料水池液位进行监测。液位计采用的是德国E+H公司生产的分体式电容液位计,该产品已经停产且随着运行时间的增长,液位计频繁出现大幅波动缺陷,严重影响了乏燃料水池液位的监测。本文结合当前国内外液位计产品特点和乏燃料水池液位监测要求,对比分析了替代方案,确定了乏燃料水池液位计国产化研究的思路,详细介绍了国产化液位计测量原理、硬件组成、鉴定试验和应用效果。为在役核电站反应堆厂房乏燃料水池液位监测仪表替代选型,提供了一种国产化的产品,具有一定借鉴意义和推广价值。