数字式超声波水位控制器

摘要

现代工业的不断发展,特别是自来水厂水处理和电厂、造纸厂、化工厂等的污水处理的自动控制系统也要求不断的改进和完善,在测量的距离,稳定性、可靠性、集成化、体积、功耗、成本、抗干扰能力等方面都提出了新的要求。

     本设计研究水位控制器，采用的是超声波传感器作为测量的工具，以现代数字电子技术为基础。首先介绍了超声波换能器的原理，结合现代数字电子技术实现了超声波的发射与接收电路。然后详细介绍了水处理执行电路和计数显示电路，包括各个芯片的电路图和逻辑功能。数字式超声波水位控制器实现了设计要求的测量距离。

超声波测量原理在很多方面都有应用的前景，值得进一步学习和研究。

关键词 ：超声波  传感器  控制器

目录

摘要 I

Abstrac II

目录 III

前言 1

1 原理方案设计 2

1.1 设计构思 2

1.2 设计任务于要求 2

1.3 原理方案 3

1.3.1 超声波测距原理 3

1.3.2 超声波水位检测原理 4

1.3.3 原理框图 6

2 单元电路设计 8

2.1  40KHZ超声波发射电路 8

2.1.1 超声波与超声波传感器 8

2.1.2 超声波接收与发射换能器 9

2.1.3 有源超声波发射电路 10

2.2  LM567 40KHZ超声波接收电路 14

2.2.1  LM567性能 14

2.2.2  UA741前量放大电路 16

2.2.3  LM567锁相环选频放大电路 16

2.3 CD4046 40KHZ超声波接收电路 18

2.3.1 CD4046的内部组成和引脚排列 19

2.3.2 CD4046的工作原理 20

2.4 水处理执行电路 22

2.5 定标电路 24

2.6 CL102计数\显示电路 28

2.6.1 闸控与消隐脉冲形成电路 28

2.6.2 CMOS CL102组合显示器 30

2.7 总图 32

总结 35

致谢 36

参考文献 37