高精度超声波微压计的设计

《高精度超声波微压计的设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、苏州大学本科生毕业设计（论文）目录摘要1第1章前言21.1研究的背景及意义21.2超声波微压计简介2第2章超声波测压原理32.1超声波介绍32.2声波换能器介绍42.3超声波测压原理8第3章硬件以及电路设计123.1超声波发射电路123.2超声波接收、放大电路143.3脉冲计数电路153.4键盘控制及LED显示电路163.5超声波微压计硬件调试18第4章软件设计19第5章总结21参考文献22致谢23苏州大学本科生毕业设计（论文）摘要现在对于微小压力（压力差）进行测量的测量工具有很多种，其中对于微压差和微压力的高精度测量是一个难点。本文介绍了一种U型管超声波微压计，该种超

2、声波微压计兼顾了U型管微压计以及电子传感微压计的优点：原理结构简单、可靠性高、成本低、测量精度高等特点。该微压计是利用单片机控制处理、超声波测量、以U型管为基本结构设计的。本文详细的解释了其测压原理，对其硬件结构以及软件设计都做了全面的介绍。【关键词】超声波单片机换能器微压计信号发射与接收【ABSTRACT】Nowthereareavarietyoftoolstomeasuremicropressure(differentialpressure),themeasurementofmicrodifferentialpressureandpressureisadifficu

3、lty.ThispaperintroducesaU-typetubeultrasonicmicromanometer,whichhastheadvantagesofbothU-typetubemicromanometerandelectronicsensingpressuregauge:simpleprincipleandstructure,highreliability,lowcost,highprecisionmeasurementetc.Thisultrasonicmicromanometerisdesigned,whichbasesonmicrocomputer

4、controlprocessing,ultrasonicmeasurement,basicstructureU-typetubemicromanometer.Thispapershowsitsmeasuringprincipleandcomprehensivelyintroduceitshardwareconstructionandsoftwaredesign.【Keywords】ultrasonicwavesinglechiptransducermicromanometerTheemittingandreceivingsignals23苏州大学本科生毕业设计（论文）第

5、1章前言1.1研究的背景及意义微压计是用来增加仪器灵敏度的方法以记录气压随时间的微小变化的气压计。微压计在诸多领域使用，例如风洞、实验室、环境监测等。常用的微压计大致有这么几种U型管微压计、协管微压计、补偿式微压计和数字微压计。各种微压计都有其各自的优点和缺点。协管式微压计是一种可见液体弯面的多测量范围液体压力计，供测量气体的正压、负压、差压的使用。具有测量精度高，携带方便，安全可靠等优点，配上皮托管可测量气体流速。补偿式微压计用于测量非腐蚀性气体（空气或其它气体的微正压,负压或差压），也可用来校准其他压力计。U型管微压计设计结构简单、价格便宜、性能可靠，但其也有缺点就

6、是需要人工读数、无法记录微小压力的瞬时变化、记录精度不高、人工估读误差大。尽管可以通过倾斜U型管的方式来提高测量精度，管倾斜30°时测量精度可提高1倍，但其精度还是有限的。再则就是数字式微压计，对于数字式微压计，其主要优点是集成度高、可直接读数、使用携带方便、操作轻松、反应速度快、耐用、强度好、可记录瞬时压力且测量精度很高、还有较强的抗干扰能力。其缺点是对于温度和环境要求很高且稳定性不是很好，其价格一般都很高。对与以上各种微压计的优缺点就需要设计一种微压计，既要有各中微压计的优点：结构简单、价格便宜、性能可靠、可记录瞬时压力、测量精度高以及使用携带方便等，又要克服它们各

7、自的缺点：精度不高、需要人工估读、稳定性差、对温度和环境要求高等。1.2超声波微压计简介对于微压差和微压力的高精度测量是一个难点。[1]该超声波微压计就是依据此要求设计的。该超声波微压计是以U型管微压计为基本结构、使用超声波进行测量、并用单片机进行控制处理的高精度微压计。该种微压计不但保留了U型管微压计的优点，而且客服了U型管微压计的缺点。（超声波微压计的保留了U型管微压计结构简单、性能可靠的优点，并客服了U型管微压计的需要人工读数、无法记录微小压力的瞬时变化、记录精度不高、人工估读误差大的缺点。）总的来说超声波微压计的优点就是结构简单、