许红梅，刘相华

（山东省东营市垦利县供电公司，山东 垦利 257500）

近些年来，随着超声技术研究的不断深入，再加上其具有的高精度、无损、非接触等优点，超声的应用变得越来越普及。目前，已经广泛应用在机械制造、电子冶金、航海、航空、宇航、石油化工、交通等工业领域。

目前常用的测距方式，主要有雷达测距、红外测距、激光测距和超声测距4种。超声波测距，多应用于汽车倒车雷达、机器人定位[1]、建筑工地以及一些工业现场的位置监控，如液位、井深的测量等场合。石油石化行业对油库和水箱液面的精确测量和控制的要求，越来越严格。

基于以上需要，笔者以ATMEGA8单片机为控制核心，设计了一种低成本的小型化超声波测距系统[2]，并介绍了系统的硬件和软件设计方法。

1 超声波测距基本原理

超声波测量技术，是基于蝙蝠等无目视能力的生物防御及捕捉猎物生存的原理[3]，利用超声波（20 kHz以上的机械波）借助空气媒质传播，通过遇到障碍物反射回来的时间间隔长短，及被反射超声波的强弱，判断障碍物性质和位置的方法。

本系统采用时间间隔检测法，即测距时，超声波发射器有规律发射超声波，遇到被检测对象后，反射回来，通过超声波接收器接收到反射波信号，并将其转变为电信号，测出从发射超声波至接收到反射波的时间差（时间间隔t），如图1所示。

图1 超声波发射和接收时差

t 与超声波传播速度c 相乘，可求出被测距离s，即

由于超声波的声速和温度有关[4]，如果温度变化不是很大，认为声速基本不变。……