《基于多传感器融合的复杂边界液面高度测量装置的研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于多传感器融合的复杂边界液面高度测量装置的研究（54页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、CHANGSHA UNIVERSITY OF SCIENCE & 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摘要液面高度测量在工业应用中十分广泛，但目前
2、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
3、传感器融合的复杂边界液面高度测量装置的研究 THE RESEARCH BASED ON MULTI-SENSOR FUSION OF COMPLEX BOUNDARY LIQUID SURFACE HEIGHT MEASUREMENT DEVICE ABSTRACTLiquid surface height measurement is widely used in industrial applications, but the current measuring devices in market seldom consider the situation that liquid surf
4、ace height not consistent. This design is based on a large number of literature research, using three ultrasonic sensors to measure the distance，solving the average height measurement problem that liquid surface height not consistent .In this design ,we have a detailed discussion of relevant princip
5、les of ultrasonic ranging, discussing the influence factors of the ultrasonic ranging accuracy and put forward some solutions.Also we put forward a method to measure the average liquid surface height, through measuring three positions heights of liquid level and data processing,finally obtain the av
6、erage height of the liquid surface with an inconsistent liquid surface.Based on the single chip microcomputer STC89C52 to complete a design of liquid surface height measurement system, ultimately through system improvement, the measurement error is kept within 2 cm.Using the developed device to comp
7、lete experiments, and processing and analysing the experimental data, also put forward some suggestions for the design improvement.Key words:Liquid surface ranging ;ultrasonic ranging ;HC-SR04 ultrasonic sensor 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 目 录1 绪 论 .11.1 课题背景及意义 .11.2 国内外研究现状 .11.3 论文的主要研究内容 .32
8、 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 减小误差的方案 .122.5.1 基于多传感器的多点测量 .122.5.2 超声波传感器错序工作 .122.5.3 回波信号放大整形 .122.5.4 回波信号前沿分析法 .132.5.5 回波信号的包络检测法 .143 系统的硬件设计 .163.1 系统的总体方案 .163.2 硬件设计 .163.2.1 STC89C52RC 单片机 .163.2.2 稳压电路 .193.2.3 超声波探头组 .19 基于多传感器融合的复杂边界液面高度测量装置的研究 3.2.4 温度校正模块 .
