ppt-第3章超声波雷达
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超声波检测(第三章)
0 arcsin1.22 / DS 70 / DS
3、当θ>θ0时，|DC|<0.15,说明半扩散角以外的声压很低， 超声波的能量主要集中在半扩散角以内。2θ0以内的波束称 为主波束（或主声束），只有当缺陷位于主波束范围时， 才容易被发现。以确定的扩散角向固定的方向辐射超声波 的特性称为声束指向性。
以外矩形波源与圆盘波源的相同处与不同
处。
波束轴线上的声压: r≥3N时，
P P0 Fs / x
Fs
式中： Fs —矩形波源的面积，F=4ab 矩形波源的近场区的长度：
N
矩形波源辐射的任意主声束截面与波源形状相似，如下图所 示
0 arcsin
2a
57 0
2a
X方向的半扩散角为：
KFS cos P s 2 x cos
式中 K —系数； FS —波源的面积； λS2 —第二介质中横波波长； x —轴线上某点至假想波源的距离。
由以上公式可知，横波声场中，当x≥3N时，波束轴线上的声压与 波源面积成正比，与至假想波源的距离成反比，类似纵波声场。
近场区长度 横波声场近场区长度为
D D R Fs FS f N 4 4 c
2 s 2 2 s 2 s
近场区长度与波源面积成正比，与波长成反比。
近场区检测定量是不利的，处于声压极小值处的
03-3第三章-雷达在智能网联汽车中的应用
激光调制
• 典型激光雷达
激光电源
• 接收系统采用了各种形式的光电探测器， 如光电倍增管、半导体光电二极管、雪 崩光电二极管、红外线和可见光多元探 测器。激光雷达使用两种工作模式：脉 冲和连续波。根据探测原理，探测方法 可分为米散射、瑞利散射、拉曼散射、 布里渊散射、荧光、多普勒等。
前置放 大器
主放大器
激光雷达的功用
• 请说说激光雷达具有哪些优点？
毫米波雷达环境感知
激光雷达环境感知
激光雷达的功用
• 为实现无人驾驶目标，目前较好的整体解决方法是什么？
• 车辆辅助驾驶和无人驾驶的整体解决方法是激光雷达+多传感器融合算法+高性能嵌入式算法控制板+可视化 界面配置软件，采用单线或多线激光雷达+摄像头+毫米波雷达检测车辆周围的道路环境，实现多传感器功能 互补。采用数据融合算法提取道路的车道线信息、障碍物属性和障碍物运行状态信息，综合分析给出警告信 息，提醒驾驶员对车辆进行相应的控制，确保安全驾驶。多传感器融合处理相关流程请参考下一页。
• 目标的径向速度可以通过反射光的多普勒频移来确定，激光雷达发射的激光照亮物体，被物体散射并返回激光 接收器接收。
• 激光测量模块根据发射前后的激光信息处理三维坐标、距离、方位角、反射强光等数据，其中，由于不同物体 的反射率不同，激光雷达可以根据回波的反射光强（0～255级）来区分物体的不同区域，其精度可达毫米级。
超声知识详细版.ppt
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3
医学诊断上所使用的超声波频率一般 为0.5MHz~15MHz，多是由压电晶体一类 的材料制成的超声探头产生的。利用压电 陶瓷或晶体的正压电效应和逆压电效应， 可以将其做成超声波发射和人体组织反射 波接收的器件，即超声换能器，它是超声 诊断仪器的重要部件，也称探头。
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4
压电效应及超声探头
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如果知道超声波的传播速度与传播 时间，便可算出超声波在人体内传播的
深度，其表达式见公式：c=λf
其中，c是超声波的声速，λ是超声 波波长，f是超声波频率。
医学上正是通过探查某些组织的深 度或大小来判断病灶的性质和状况。
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医学超声波诊断仪
A型超声波诊断仪 M型超声波诊断仪 B型超声波断层显像仪 超声多普勒血流仪、成像仪与彩超 超声三维成像系统（超声CT）
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M型超声心动图的产生原理
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上图是M超的简要方框图。其原理与A超基本相 同，只是同步电路控制发射电路与深度扫描电路同时
工作，回波信号为辉度调制。为便于测量，原来采用
照相机将图像照相后再进行测量的方法逐渐淘汰，现 在一般采用由微机控制，利用CRT电视监视器显示图 像，并能够储存和自动测量的超声心动图仪。
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超声波雷达障碍物检测
优点：可应用于多种场景，如汽车 倒车雷达、机器人避障等。
缺点：对金属物体检测效果较差， 不适用于金属障碍物检测。
障碍物检测
超声波雷达通过发射超声波信号，接收
01
反射信号，计算障碍物距离
超声波雷达广泛应用于汽车倒车雷达、
0 2 自动泊车系统等
超声波雷达在机器人导航、无人机避障
0 3 等领域也有广泛应用
超声波雷达在智能家居、安防等领域也有
04
应用，如智能扫地机器人、智能门锁等
距离测量
超声波雷达通过 发射和接收超声
波信号来测量距 1
离
超声波雷达可以 4
实时监测障碍物 的距离和位置，
提高安全性能
超声波雷达可以 测量近距离和远
2 距离的物体
3 超声波雷达在自
动驾驶汽车、无 人机等领域有广 泛应用
速度测量
超声波雷达工作原理
01
超声波发射器：产生超声波信号
02
超声波接收器：接收反射回来的超声波信号
03
信号处理：对接收到的超声波信号进行处理和分析
04
障碍物检测：根据处理后的信号判断障碍物的位置和距离
超声波雷达优缺点
优点：成本低，体积小，安装方便， 检测距离较短，适用于近距离障碍物 检测。
缺点：受天气影响较大，如雾、雨、 雪等，检测精度相对较低，不适用于 远距离障碍物检测。
第三章超声波检测技术
二、超声波的类型 1.纵波
纵波示意图
2.横波
横波示意图
3.表面波
4.板波
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5.棒中的波 细棒中可产生纯纵波、弯曲波和扭曲波。 6.平面波 7.球面波
平面波
球面波
三、介质的超声传播特性 1.声速
超声波在介质中传输的速度即介质的声速。
2.声阻抗
声阻抗定义为传声介 质的密度与声速的乘积。
1.单直探头纵波脉冲反射法
广泛应用于板材、铸件、锻件及复合材料的检测， 分为： （1）一次脉冲反射法； （2）多次脉冲反射法； （3）组合双探头脉冲反射法。
（1）一次脉冲反射法
（2）多次脉冲反射法
（3）组合双探头脉冲反射法
可以在几种探测方法间进行切换。
第五节 超声波物位计
第三章 超声波检测技术
山东大学控制学院
目 录
第一节 超声波检测的基本知识 第二节 超声波换能器 第三节 超声波换能器的接口电路 第四节 超声无损检测 第五节 超声波物位计 第六节 超声波流量计 第七节 超声波测厚仪 第八节超声波在其他测量方面的应用
第一节 超声波检测的基本知识
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3.5 超声波雷达的类型
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3.6 超声波雷达的技术参数
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3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
第3章 超声波雷达
➢ 3.1 超声波雷达的定义 ➢ 3.2 超声波雷达的组成 ➢ 3.3 超声波雷达的特点 ➢ 3.4 超声波雷达的原理 ➢ 3.5 超声波雷达的类型 ➢ 3.6 超声波雷达的技术参数 ➢ 3.7 超声波雷达的测试 ➢ 3.8 超声波雷达的产品及应用
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பைடு நூலகம்
第3章 超声波雷达
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第3章 超声波雷达
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.1 超声波雷达的定义
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3.1 超声波雷达的定义
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3.1 超声波雷达的定义
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3.2 超声波雷达的组成
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3.2 超声波雷达的组成
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3.3 超声波雷达的特点
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3.3 超声波雷达的特点
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3.4 超声波雷达的原理
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3.4 超声波雷达的原理
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.5 超声波雷达的类型
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3.6 超声波雷达的技术参数
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3.7 超声波雷达的测试
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
第3章 超声波雷达
➢ 3.1 超声波雷达的定义 ➢ 3.2 超声波雷达的组成 ➢ 3.3 超声波雷达的特点 ➢ 3.4 超声波雷达的原理 ➢ 3.5 超声波雷达的类型 ➢ 3.6 超声波雷达的技术参数 ➢ 3.7 超声波雷达的测试 ➢ 3.8 超声波雷达的产品及应用
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第3章 超声波雷达
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.1 超声波雷达的定义
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3.1 超声波雷达的定义
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3.2 超声波雷达的组成
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3.2 超声波雷达的组成
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3.3 超声波雷达的特点
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3.4 超声波雷达的原理
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