基于多传感器融合的复杂边界液面高度测量装置的研究

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1、CHANGSHAUNIVERSITYOFSCIENCE&TECHNOLOGY毕业设计（论文）题目：基于多传感器融合的复杂边界液面高度测量装置的研究学生姓名：学号：0班级:专业：电子信息工程指导教师：2012年6月题目：基于多传感器融合的复杂边界液面高度测量装置的研究学生姓名：汪月学号：0班级：所在院(系):电气与信息工程学院指导教师：李鸿完成日期:2012年6月基于多传感器融合的复杂边界液面高度测量装置的研究基于多传感器融合的复杂边界液面高度测量装置的研究基于多传感器融合的复杂边界液面高度测量装置的研究摘要液面高度测量在

2、工业应用中十分广泛，但目前市场的测量装置很少考虑液面高度不一致的问题。本设计在大量文献调研的基础上，采用三个超声波测距传感器共同测量液位高度，解决了液面高度不一致时的平均高度测量问题。在本文中详细讨论了超声波测距的相关原理，探讨了影响超声波测距精度的因素及一些解决办法；提出了通过三点测量液位，经过数据处理，得到不一致液面高度的平均高度测量的方法；完成了基于STC89C52单片机的液面高度测量系统的研制，最终通过系统改进，使得测量误差保持在2cm以内；利用研制的装置完成了大量的实验，对实验数据进行了处理和分析，提出了设计的

3、改进意见。关键词：液面测距；超声波测距；HC-SR04；超声波传感器；DS18B20基于多传感器融合的复杂边界液面高度测量装置的研究THERESEARCHBASEDONMULTI-SENSORFUSIONOFCOMPLEXBOUNDARYLIQUIDSURFACEHEIGHTMEASUREMENTDEVICEABSTRACTLiquidsurfaceheightmeasurementiswidelyusedinindustrialapplications,butthecurrentmeasuringdevicesinma

4、rketseldomconsiderthesituationthatliquidsurfaceheightnotconsistent.Thisdesignisbasedonalargenumberofliteratureresearch,usingthreeultrasonicsensorstomeasurethe distance，solvingtheaverageheightmeasurementproblemthatliquidsurfaceheightnotconsistent.Inthisdesign,weha

5、veadetaileddiscussionofrelevantprinciplesofultrasonicranging,discussingtheinfluencefactorsoftheultrasonicrangingaccuracyandputforwardsomesolutions.Alsoweputforwardamethodtomeasuretheaverageliquidsurfaceheight,throughmeasuringthreepositions’heightsofliquidleveland

6、dataprocessing,finallyobtaintheaverageheightoftheliquidsurfacewithaninconsistentliquidsurface.BasedonthesinglechipmicrocomputerSTC89C52tocompleteadesignofliquidsurfaceheightmeasurementsystem,ultimatelythroughsystemimprovement,themeasurementerroriskeptwithin2cm.Us

7、ingthedevelopeddevicetocompleteexperiments,andprocessingandanalysingtheexperimentaldata,alsoputforwardsomesuggestionsforthedesignimprovement.Keywords:Liquidsurfaceranging;ultrasonicranging;HC-SR04ultrasonicsensorDS18B20基于多传感器融合的复杂边界液面高度测量装置的研究目录1绪论11.1课题背景及意义11.2

8、国内外研究现状11.3论文的主要研究内容32系统总体设计52.1系统设计思想52.2超声波的传播62.3超声波测距原理62.4复杂液面条件下影响超声波测量精度的因素72.4.1空气温度因素82.4.2液位波动和液面表面杂质的因素92.4.3超声波传感器之间的回波干扰92.4.4影响超声波测量计时准确性的因素102.5