超声波测距技术综述

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超声波测距之文献综述

超声波测距之文献综述

文献综述一、引言伴随着时代的发展我国经济水平的提高,对于先进的技术的需求也越来越多。

超声波测距技术在越来越多的领域发挥着作用。

如今的石油勘测技术、汽车的倒车报警技术、汽车的维修与检测技术、现代植保机械与施药技术、物体识别、海洋测量等等。

由此可见超声波测距的前景还是十分广阔的,这也是选择超声波测距作为我的毕业课题的一个原因。

二、超声波测距原理超声波是超过人类听力范围的一种特殊的波,同样具有声波传输的最基本的物理特性。

超声波测距是一种非接触式的检测方式,与激光测距、红外线测距相比,超声波对外界光线、色彩和电磁场不敏感,对于被测物体处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰大或者有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力,同时超声波还具有指向性强,能量消耗缓慢以及在介质中传播距离远等优点。

超声波的工作原理是通过反射来实现的。

通过测量发射超声波和遭遇物体反射回来的反射波的时间间隔t,就可以通过公式计算出超声波发射点和观测点之间的距离S,如图1所示。

公式如下:S = 1/2vt式中v:超声波音速(声速)340m/s t:超声波的时间间隔。

S三、主要设计根据罗兆纬的《超声波测距系统设计》、王占选的《具有温度补偿功能的超声波测距系统设计》文章中所采取的系统整体结构设计,结合实际我的系统由为四部分组成,如图1所示。

分别是:数码管显示模块、TMS320F28027DSP芯片、超声波传感器模块、温度传感器模块。

TMS320F28027芯片用作控制单元,超声波传感器HC- SR04 用于超声波的发送以及回波信号的接收,温度传感器DS18B20 用于对外界环境温度的采集,数码管用于对目标与障碍物的距离进行显示。

1.超声波传感器模块王占选的《具有温度补偿功能的超声波测距系统设计》文章中超声波传感器HC - SR04 集超声波的发送和接收功能于一体,可以非常方便地提供 5 ~400 cm范围的非接触式距离感测功能。

引脚由上而下依次为电源引脚、超声波发送的触发引脚、回波信号的响应引脚以及接地引脚。

简述超声波测距的原理。

简述超声波测距的原理。

简述超声波测距的原理。

《超声波测距原理》超声波测距是一种常用的测距技术,广泛应用于工业、医疗、科学研究等领域。

它利用超声波的特性,通过测量声波传播时间,来计算目标物体与测距设备之间的距离。

超声波是一种频率高于人耳可听到的声波,它的频率一般在20kHz到200kHz之间。

超声波在空气、液体和固体中的传播速度不同,一般为340米/秒至1500米/秒之间。

这些特点使超声波成为一种适合测距的工具。

超声波测距的原理非常简单。

首先,发送器会发出一个短暂的超声波信号,这个信号会被目标物体反射回来。

接收器会接收到反射的信号,并记录下信号从发送到接收所经过的时间。

通常情况下,超声波测距设备会有一个内置的计时器来测量这段时间。

根据声波传播的速度和时间,可以使用基本的物理公式来计算目标物体与测距设备之间的距离。

公式如下:距离 = (声波传播速度 ×传播时间)/ 2其中,传播速度是超声波在特定介质中的传播速度,传播时间是信号从发送到接收所经过的时间。

由于声波在不同介质中的传播速度不同,测距设备需要根据具体的应用场景来选择适当的传播速度。

超声波测距具有准确性高、测量范围广的优点。

它可以测量离测距设备几个毫米到几十米的距离,而且误差一般在几个毫米左右。

此外,超声波测距设备的结构简单,体积小型,重量轻,易于携带和安装。

超声波测距技术广泛应用于工业领域,用于测量物体的距离、位置和速度。

在自动控制和导航系统中,超声波测距设备可以用于避障和目标定位。

在医疗领域,超声波测距设备被用于医学影像学,如超声心动图和超声造影等。

总之,超声波测距通过测量声波传播时间,利用声波传播的速度,来计算目标物体与测距设备之间的距离。

它具有准确性高、测量范围广的优点,广泛应用于工业、医疗和科学研究等领域,为人们的生活和工作提供了更多便利。

超声测距毕业论文

超声测距毕业论文

超声测距毕业论文超声测距技术在近年来得到了广泛的应用和研究,其在工业、医疗、交通等领域都有着重要的作用。

本文将从超声测距技术的原理、应用以及未来发展方向等方面进行探讨。

一、超声测距技术的原理超声测距技术是利用超声波在介质中传播的特性来实现距离测量。

其原理是通过发射超声波信号并接收回波信号,根据信号的时间差来计算出被测物体与测量仪器之间的距离。

超声波在空气中的传播速度约为340米/秒,而在固体、液体等介质中的传播速度则有所不同,因此可以根据超声波的传播时间来计算距离。

二、超声测距技术的应用1. 工业领域超声测距技术在工业领域中有着广泛的应用。

例如,在物流仓储中,可以利用超声测距技术来实现货物的自动堆垛和搬运。

此外,在制造业中,超声测距技术也可以用于机器人的定位和导航,提高生产效率和产品质量。

2. 医疗领域超声测距技术在医疗领域中有着重要的应用。

例如,超声测距技术可以用于医学影像的获取,如超声心动图和超声造影。

此外,超声测距技术还可以用于医疗器械的导航和定位,如手术导航系统和超声引导下的穿刺操作。

3. 交通领域超声测距技术在交通领域中也有着广泛的应用。

例如,在停车场中,可以利用超声测距技术来实现车位的自动检测和导航,提高停车效率。

此外,超声测距技术还可以用于智能交通系统中的车辆检测和跟踪,提高交通安全性和交通流畅度。

三、超声测距技术的未来发展方向随着科技的不断进步,超声测距技术也在不断发展和创新。

未来,超声测距技术有望在以下方面取得更大的突破和应用。

1. 精度提升目前的超声测距技术已经可以实现较高的测量精度,但仍有进一步提升的空间。

未来,可以通过改进传感器设计、优化信号处理算法等方式来提高测量精度,满足更高精度要求的应用场景。

2. 多功能化除了测距功能外,超声测距技术还可以结合其他传感技术实现更多功能。

例如,可以结合温度传感器实现温度测量,结合气体传感器实现气体浓度监测等。

未来,超声测距技术有望实现多功能化,满足不同领域的需求。

超声波测距技术综述

超声波测距技术综述

文献综述题目超声波测距技术综述学生姓名专业班级学号院(系)电气信息工程学院指导教师完成时间2014 年06月01日超声波测距技术综述摘要我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。

超声波具有指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远等特点,同时它是一种非接触式的检测方式,不受光线、被测对象颜色等影响,因此经常被用于距离的测量。

超声测距技术在工业现场、车辆导航、水声工程等领域都具有广泛的应用价值,目前已应用于物位测量、机器人自动导航以及空气中与水下的目标探测、识别、定位等场合。

因此,深入研究超声波测距的理论和方法具有重要的实践意义。

关键词超声波超声波测距车辆导航物位测量1 引言1.1 超声波简介一般认为,关于超声的研究最初起始于1876年F1Galton的气哨实验。

当时Galton 在空气中产生的频率达300K Hz,这是人类首次有效产生的高频声。

而科学技术的发展往往与一些偶然的历史事件相联系。

对超声的研究起到极大推动作用的是,1912年豪华客轮Titanic号在首航中碰撞冰山后的沉没,这个当时震惊世界的悲剧促使科学家们提出用声学方法来预测冰山,在随后的第一次世界大战中,对超声的研究得以进一步的促进。

近些年来,随着超声技术研究的不断深入,我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。

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。

目前已经广泛的应用在机械制造、电子冶金、航海、航空、宇航、石油化工、交通等工业领域。

此外在材料科学、医学、生物科学等领域中也占据重要地位。

而我国,关于超声波的大规模研究始于1956年。

迄今,在超声的各个领域都开展了研究和应用,其中有少数项目已接近或达到了国际水平。

1.2 超声波测距简介超声测距指的是利用超声波的反射特性进行距离测量,是一种非接触式的检测方式。

与其它方法相比,如电磁的或光学的方法,它不受光线、被测对象颜色等影响。

对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力。

超声波测距原理解读

超声波测距原理解读

超声波测距原理解读超声波测距技术是一种利用超声波波长短、传播速度常数和反射特性进行距离测量的方法。

它在工业、医疗、汽车等领域得到广泛应用。

本文将对超声波测距原理进行解读,帮助读者更好地理解和使用这一技术。

一、超声波测距原理超声波是频率高于人类可听到范围的声波,其频率通常在20kHz到1GHz之间。

超声波在物体表面产生反射时,可以通过测量反射的时间和传播速度来计算物体与探测器之间的距离。

超声波测距原理主要包括以下几个方面:1. 发射与接收:超声波测距系统通常由一个发射器和一个接收器组成。

发射器产生超声波信号,将其发射到目标物体上,并且能够接收目标物体反射回来的信号。

接收器会将接收到的信号转化为电信号。

2. 时间测量:通过测量发送信号出发后到接收到反射信号的时间间隔,可以计算出声波信号的往返时间。

3. 距离计算:在测得往返时间后,根据声波在空气中的传播速度(约为343米/秒),就可以通过简单的数学公式计算出物体与探测器之间的距离。

4. 精度与误差消除:超声波测距系统的精度受多种因素的影响,如探测器的精度、环境温度、气压等。

在实际应用中,可以采取一系列措施来减小误差,提高测量的准确性。

二、超声波测距应用领域超声波测距技术由于其高精度、长测距范围和对目标物体材质的适应性而得到广泛应用。

以下是几个常见的应用领域:1. 工业领域:在工业自动化控制中,超声波测距技术广泛应用于液位测量、物体定位、堆垛机导航等。

通过测量物体与传感器之间的距离,可以实现自动控制和避免碰撞。

2. 医疗领域:在医疗领域,超声波测距技术被用于超声诊断、超声治疗和体外诊断等。

超声波可以穿透人体组织,通过测量声波传播时间和反射强度,可以获取关于器官结构、病变情况等信息。

3. 汽车领域:超声波测距技术在汽车倒车雷达系统中得到了广泛应用。

借助超声波传感器,汽车可以实时监测后方障碍物的距离,并发出警示信号,提高驾驶安全性。

4. 安防领域:超声波测距技术也被应用于安防系统中。

超声波 测距 原理

超声波 测距 原理

超声波测距原理
超声波测距是一种利用超声波的特性来测量距离的技术。

其原理基于超声波在空气中传播的速度固定,并且当超声波遇到物体表面时会发生反射。

利用超声波发射器发出的超声波经过发射器和物体之间距离的时间差可以计算出物体与发射器之间的距离。

超声波测距装置主要由超声波传感器、脉冲发生器、计时器和显示器等组成。

首先,脉冲发生器会生成一个短脉冲信号,这个信号会被超声波传感器转化为超声波信号并发射出去。

当超声波遇到物体时,一部分被物体吸收,一部分被物体反射回来,被超声波传感器接收到。

超声波传感器会将接收到的超声波信号转化为电信号,并传送给计时器。

计时器记录下发射超声波和接收到反射超声波之间的时间差,然后根据超声波在空气中的传播速度来计算出物体与传感器之间的距离。

最后,测量结果会通过显示器显示出来。

超声波测距技术广泛应用于工业领域中,如测量物体的距离、液位、宽度等。

其优点包括测距精度高、测量范围广、无需直接接触被测物体等。

然而,超声波测距也存在一些局限性,比如受到物体表面形状和材料的影响,对于某些特殊材料的测量可能不太准确。

因此,在具体应用中需要根据实际情况选择合适的测距技术。

超声波测距总结

超声波测距总结

超声波测距超声波传感器用于超声控制元件,它分为发射器和接收器。

发射器将电磁振荡转换为超声波向空气发射,接收器将接受的超声波进行声电转换变为电脉冲信号。

实质上是一种可逆的换能器,即将电振荡的能量转换为机械振荡,形成超声波;或者有超声波能量转换为电振荡。

常用的传感器有T40-XX和R40-XX系列,UCM-40T和UCM-40R系列等;其中T代表发射传感器,R 代表接收传感器,40为中心频率40KHZ。

超声波的传播速度纵波、横波及表面波的传播速度取决于介质的弹性常数以及介质的密度。

1.液体中的纵波声速:C1=k/ρ2.气体中的纵波声速:C2=P·γ/ρ式中:K——体积弹性模量γ——热熔比P——静态压力ρ——密度注:气体中声速主要受温度影响,液体中声速主要受密度影响,固体中声速主要受弹性模量影响;一般超声波在固体中传播速度最快,液体次之,气体中传播速度最慢。

超声波测距原理通过超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播时碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。

超声波在空气中的传播速度为v ,而根据计时器记录的测出发射和接收回波的时间差△t ,就可以计算出发射点距障碍物的距离S ,即:S = v·△t /2这就是所谓的时间差测距法或:由于超声波也是一种声波, 其声速C与温度有关,表1列出了几种不同温度下的声速。

在使用时,如果温度变化不大, 则可认为声速是基本不变的。

常温下超声波的传播速度是334 米/秒,但其传播速度V 易受空气中温度、湿度、压强等因素的影响,其中受温度的影响较大,如温度每升高1 ℃, 声速增加约0. 6 米/ 秒。

如果测距精度要求很高, 则应通过温度补偿的方法加以校正(本系统正是采用了温度补偿的方法)。

已知现场环境温度T 时, 超声波传播速度V 的计算公式为:V = 331.45 + 0.607T声速确定后, 只要测得超声波往返的时间,即可求得距离。

超声波测距原理解读

超声波测距原理解读

超声波测距原理解读超声波测距是一种常用的测量技术,通过发射超声波并接收其反射波来确定物体与传感器之间的距离。

超声波测距具有精度高、反应速度快等优点,广泛应用于工业自动化、智能交通和安防监控等领域。

本文将解读超声波测距的原理和工作过程。

一、原理概述超声波测距利用声波在空气中传播的速度很快的特点,通过发射超声波并测量其传播时间来计算距离。

其原理基于声波的发射、传播和接收。

二、工作过程1. 超声波发射:传感器会发射一束超声波脉冲。

超声波脉冲的频率通常在20 kHz到200 kHz之间,人耳无法听到。

发射的超声波脉冲会在空气中传播。

2. 超声波传播:超声波脉冲在空气中以声速传播,当遇到物体时,部分能量被物体吸收,另一部分能量通过反射返回传感器。

3. 超声波接收:传感器接收到反射波,并将其转化为电信号。

传感器通常由超声波发射器和接收器组成,可以同时发射与接收超声波信号。

4. 信号处理:接收到的反射波经信号处理后,可以通过计算发射和接收之间的时间差来确定物体与传感器的距离。

根据声波在空气中的传播速度,可以使用速度乘以时间差的方法计算出物体的距离。

三、应用领域超声波测距技术由于其精度高、反应速度快的特点,被广泛应用于各个领域。

以下是几个常见的应用领域:1. 工业自动化:超声波测距可用于测量物体的距离、检测物体的位置和尺寸,广泛应用于自动化生产线上的物体检测与定位。

2. 智能交通:超声波测距可以用于车辆与障碍物之间的距离测量,帮助驾驶员避免碰撞事故。

在停车辅助系统中也有广泛应用。

3. 安防监控:超声波测距可用于检测入侵者的接近,结合其他传感器设备,可以构建智能安防系统,提升安全性能。

4. 医疗领域:超声波测距技术在医疗设备中有广泛应用,如超声波图像仪、超声波测量仪器等,用于诊断、检测和治疗等方面。

四、优缺点超声波测距技术具有以下优点:1. 测量精度高,一般可以达到毫米级别。

2. 反应速度快,测量时间通常在纳秒或微秒级别。

超声波测距总结1

超声波测距总结1

1.压电式超声波发生器原理收发同体型超声波测距只用一个换能器,既做发射又做接收。

当换能器发射出一个短暂的振荡信号后,便处于接收状态。

压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。

超声波发生器内部结构如图1所示,它有两个压电晶片和一个共振板。

当它的两极外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,便产生超声波。

反之,如果两电极间未外加电压,当共振板接收到超声波时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转换为电信号,这时它就成为超声波接收器了。

2.超声波测距的原理超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。

超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离(s),即:s=340t/2。

3.超声波测距电路图的设计该系统由发射电路、前置放大电路、二级放大电路、三级放大电路、滤波电路、音频译码电路和单片机控制器等组成。

发射部分:测距电路的发射端接单片机P1.0端口,在P1.0 端口输出一个40kHz的脉冲信号,经过三极管T放大,驱动超声波传感器发出40kHz的脉冲超声波,且持续发射200μs,即大概八个脉冲信号。

接收部分:放大电路:超声波在传播途中不可避免地会衰减, 到达物体表面后,经过吸收、散射后, 反射回来的回波信号极其微弱,要想检测到回波,必须对其进行适当的放大。

另一方面,超声波碰到不同表面的物体回波信号起伏很大, 以至于有可能完全被背景噪声淹没。

考虑到超声换能器的输出电阻比较大,因此前置放大器必须有足够大的输入阻抗。

前置放大电路采用一个由精密、高输入阻抗仪表放大器AD623构成的差动放大器。

由于采用了收发同体传感器,因而收发信号之间会产生干扰,较大的发送信号能量有可能直接进入接收电路,它要比回波大得多,因此前级放大器会饱和,电路工作不稳定。

超声波测距技术的研究及应用

超声波测距技术的研究及应用

超声波测距技术的研究及应用超声波测距技术是一种常见的非接触距离测量技术,其原理是基于超声波在空气中传播的速度和反射的特性来测量距离。

随着科技的不断发展和应用领域的不断扩展,超声波测距技术已经被广泛应用于多个领域,例如工业、医学、环保等。

一、超声波测距技术的原理及发展历程超声波是一种机械波,其频率通常在20kHz至1MHz之间,比人耳可听到的声波高得多。

当超声波在一定媒介中传播时,会受到媒介物理性质的影响。

在空气中传播时,超声波的速度、频率以及幅度都会发生变化。

超声波测距技术基本原理是:将一个特定频率的超声波发送到目标物体,当超声波到达物体表面时,一部分超声波会被反射回来;接收器接收返回的超声波,并计算其传输的时间。

根据超声波在空气中传播的速度,可以通过计算传输时间来计算测量距离。

该技术的发展历程可以追溯到20世纪初。

当时,在海洋探测和工业测量方面,超声波测距技术已经得到了广泛的应用。

20世纪50年代,由于人们对工作环境和条件的要求越来越高,超声波测距技术逐渐从海洋和工业领域扩展到其他领域。

二、超声波测距技术在医学领域的应用在医学领域,超声波测距技术被广泛应用于诊断和治疗过程中。

例如,常用的B超检查技术就是使用超声波测距技术来获取人体内部组织和器官的图像。

另一个重要的应用是超声波在产科检查中的应用。

通过超声波测距技术,医生可以记录孕妇和胎儿的生理数据,为及时和准确地诊断胎儿异常和处理并发症提供了帮助。

此外,超声波测距技术还可以在治疗过程中发挥作用。

例如,通过使用高强度聚焦超声波测距技术,可以精确控制焦点,将能量集中在目标部位的任何深度和大小的肿瘤上,有效抑制肿瘤生长。

三、超声波测距技术在环保领域的应用超声波测距技术还被广泛应用于环境保护,如用于水污染治理和大气环境监测等方面。

在水污染治理方面,超声波测距技术被用于监测水质以及水体中的微量污染物。

通过分析水中污染物的反射信号,可以确定其精确位置和浓度,进而采取针对性的处理措施。

【文献综述】超声波测距系统

【文献综述】超声波测距系统

文献综述电子信息工程超声波测距系统前言:人能听到的声音频率为20Hz~20kHz,即为可听声波,超出此频率范围的声音,即20Hz 以下的声音称为次声波,20kHz以上的声音称为超声波。

由于超声波具有较强的指向性,且在传播中能量消耗较慢,所以在介质中传播较远,因此超声波经常被用在距离的测量上,如物位测量仪和测距仪等都可以由超声波进行实现。

超声波在空气中的传播速度为340米/秒(因温度大小会有规律变化),因此,如果能测出超声波在空气中的传播时间,就能算出其传播的距离。

超声波测距是一种利用声波特性、电子计数、光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法,不受光线、被测对象颜色等的影响,相比较与其它仪器而言更为卫生,更耐潮湿、粉尘、高温、腐蚀气体等恶劣环境,并且具有维护简单、无污染、可靠性高、寿命长等特点,可应用于纸业、矿业、电厂、化工业、水处理厂、污水处理厂、农业用水、环保检测、食品(酒业、饮料业、添加剂、食用油、奶制品)、防汛、水文、明渠、空间定位、公路限高等行业中。

且可在不同环境中进行距离准确度在线标定,可直接用于水、酒、糖、饮料等液位控制,可进行差值设定,可直接显示各种液位罐的液位、料位高度等【12】。

主题:现在认为,超声波最先是从1876年F.Galton的气哨实验开始,这是人类首次产生高频声波。

在以后30年内,人们对超声波仍然了解的比较少,发展较为缓慢,没有重视对超声波的研究。

在第一次世界大战中,超声波的研究才慢慢的受到各国的重视。

这时期法国人Langevin使用了一种晶体传感器,并使其在水下接收一些相对低频率的超声波,并且提出是否可以使用超声波来对水中的潜艇进行检测或者在水下利用超声波进行通信【16】。

在1929年,前苏联科学家Sokolov最先提出了利用超声波探进行检查金属物内部是否存在缺陷的想法【17】。

在间隔两年后,德国人Mulhauser获准一项关于超声检测方法的德国专利,但是他却没有在这方面进行深入的探索研究。

超声波测距-文献综述

超声波测距-文献综述

超声测距系统设计综述朱丽 45摘要:超声测距技术在工业现场、车辆导航、水声工程等领域都具有广泛的应用价值,目前已应用于物位测量、机器人自动导航以及空气中与水下的目标探测、识别、定位等场合。

因此,深入研究超声的测距理论和方法具有重要的实践意义。

系统介绍了硬件和软件两个方面。

在硬件方面,围绕单片机展开,设计了具有通信、预处理等接口的硬件电路,完成对回波数据的采集、处理、上传等功能,并利用单片机片内的温度传感器采集环境温度,对声速做出修正;在软件方面,利用Matlab 仿真工具构造发射信号和回波数据对互相关时延估计法、伪随机码扩频测距和LMS 自适应时延估计算法进行仿真,分析了仿真结果和上述算法的优缺点,最后选定互相关时延估计法为超声测距处理算法。

关键词:超声波;测距仪;单片机;估计法正文1.前言超声测距指的是利用超声波的反射特性进行距离测量,在车辆自动导航、机器入的定位和对象识别、海洋水声以及工业距离的测量方面具有重要意义。

常见的测距原理和方法主要有脉冲回波法和相位差法两种。

相位差法与脉冲回波法的不同体现在对回波的处理方式上,由超声波换能器接收端获得调制声波的回波,经放大电路转换后,得到与放大的相位完全相同的电信号,此电信号放大后与光源的驱动电压相比较,测得两个正弦电压的相位差,根据所测相位差就可算得所测距离。

由于采用的是相位比较,使得测距精确度大大提高,但这种方法本身存在明显的缺陷。

由于相位测量存在以2n为周期的多值解,从而容易造成解的不确定性。

为了消除多解,常常需要引入包络检测和采用发射多种不同频率波的方式减小不确定度,这就使得该方法的实现复杂化。

2.系统方案比较与选择2.1利用分立模块的超声波测距仪系统包括超声波测距模组、LED数码显示模组、驱动模组控制模组及电源五部分。

超声波测距模块主要由发射部分和接收部分组成,超声波的发射受主控制器控制(如图1所示);超声波换能器谐振在40KHz的频率,模块上带有40KHz方波产生电路。

文献综述模板

文献综述模板

基于温度补偿的超声波测距系统的设计文献综述1. 课题的提出现代的社会计算机技术、自动化技术和工业机器人不断发展,测距方式因场合的不同,要求精度的不同正发生巨大的变化]1[。

例如在自动化装配、检测、分类、加工与运输等过程中,要对随意放置的工件进行作业,这就必须对工件的位置、形状、姿势、种类自动地进行判别,尤其在在工件运输过程中进行识别,则问题更为复杂与困难。

目前,非接触式测距仪常采用超声波、激光和雷达。

但激光和雷达测距仪造价偏高,不利于广泛的普及应用,在某些应用领域有其局限性。

超声波测距仪造价相对较低,在一定场合可以替代激光仪,节省成本,因此用途广泛。

超声波方法明显突出的优点:1.超声波的传播速度仅为光波的百万分之一,并且指向性强,能量消耗缓慢,因此可以直接测量较近目标的距离]2[;2.超声波对色彩、光照度不敏感,可适用于识别透明、半透明及漫反射差的物体 (如玻璃、抛光体);3.超声波对外界光线和电磁场不敏感,可用于黑暗、有灰尘或烟雾、电磁干扰强、有毒等恶劣环境中;4.超声波传感器结构简单、体积小、费用低、信息处理简单可靠,易于小型化与集成化,并且可以进行实时控制]3[;因此,超声波方法作为非接触检测和识别的手段,已越来越引起人们的重视。

在机器人避障、导航系统、机械加工自动化装配及检测、自动测距、无损检测、超声定位、汽车倒车、水库液位测量等方面已经有了广泛的应用]4[。

2.超声波测试仪概况及发展前景超声检测主要是利用超声波作为载体,即通过超声在媒质中的传播、散射、吸收、波形转换等,提取反映媒质本身特性或内部结构的信息,达到检测媒质性质、物体形状或几何尺寸、内部缺陷或结构的目的。

我国无损检测技术是从无到有,从低级阶段逐渐发展到应用普及的现阶段水平。

超声波检测仪器的研制生产,也大致按此规律发展变化。

五十年代,我国开始从国外引进超声波仪器,多是笨重的电子管式仪器。

如英国的UCT-2超声波检测仪,重达24Kg,各单位积极开展试验研究工作,在一些工程检测中取得了较好的效果。

超声波测距总结报告

超声波测距总结报告

成分专班一、超声波测距原理超声波是指频率高于20KHZ的机械波(我们采用40KHZ)。

为了以超声波作为检测手段,必须产生超声波和接收超声波。

完成这种功能的装置超声波测距模块。

该模块利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化,即在发射超声波的时候,将电能转换,发射超声波;而在收到回波的时候,则将超声振动转换成电信号。

超声波测距的原理是测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间,再乘以超声波的速度就可以得到二倍的声源与障碍物之间的距离。

即:D=C*T/2。

其中,D为超声波测距模块到障碍物之间的距离;C为超声波此时在空气中的传播速度;T为超声波的发收时间。

在空气中,声波的传播速度一般受温湿度的影响,在没有温湿度传感器或对测量精度要求不高的情况下,一般取340m/s。

在实验中,本程序采用C=340m/s。

二、超声波测距模块(URF04):1、板上接线方式:VCC、trig(控制端)、echo(接收端)、GND2、模块工作原理:(1)采用IO触发测距,给10us以上的高电平信号;(2)模块自动发送8个40khz的方波,自动检测是否有信号返回;(3)有信号返回,通过IO输出一高电平,高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间.测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2;3、操作方法:用一个控制口发一个10US以上的高电平,在接收口等待高电平输出.当有高电平输出就可以开定时器计时,当此口变为低电平时就可以读定时器的值,此时就为此次测距的时间,方可算出距离.如此不断的周期测,就可以移动测量的值了4、局限性:该模块在将电信号转化成声波的过程中,所产生的声波并不是理想中的矩形,而是一个类似花瓣一样形状,发送超声波的波束角大约为15度。

在实际应用中,该波束应为一个立体的圆锥形,这也导致两个问题:1)随着探测距离的延长,探测障碍物方位的准确性下降。

即无法对障碍物进行准确定位。

2)探测距离越远,能量扩散越严重,在障碍物不理想的情况下,返回信号减弱,以至于在标准探测范围内,返回脉冲也达不到该模块的判断阈值。

超声波测距报告

超声波测距报告

超声波测距报告摘要:本报告旨在介绍超声波测距技术及其在实际应用中的重要性。

超声波测距是一种常见的非接触式测距方法,它通过发射超声波并计算其传播时间来测量目标物体与传感器之间的距离。

本报告将介绍超声波测距的基本原理、技术特点、应用领域和未来发展方向。

一、简介超声波测距是利用超声波在空气中传播速度快、能量损耗小的特性,通过测量超声波的传播时间来计算目标物体与传感器之间的距离。

这种测距方法被广泛应用于工业自动化、机器人导航、车辆防撞系统等领域。

二、超声波测距原理超声波测距的原理基于声波在空气中的传播速度恒定的事实。

传感器发送一个短脉冲超声波信号,当它达到目标物体时,部分能量被目标吸收,其余的能量会被反射回传感器。

传感器通过测量收到的回波的时间来计算距离。

三、超声波测距技术特点1. 非接触式测距:超声波测距不需要与目标物体直接接触,可以在远距离范围内进行测量,避免了物体表面损坏和污染的问题。

2. 高精度:超声波测距可以实现毫米级别的测量精度,适用于精密测量和控制应用。

3. 稳定性好:超声波传播速度恒定,不受环境温度和湿度等因素的影响。

4. 响应速度快:超声波测距传感器可以在几毫秒内完成距离测量,适用于快速反应的应用。

四、超声波测距应用领域1. 工业自动化:超声波测距广泛应用于生产线上的物体检测、位移测量等工业自动化应用,为生产过程提供了准确和可靠的测量数据。

2. 机器人导航:超声波测距被用于机器人导航系统中,可以实现避障和目标定位的功能,提高机器人的自主导航能力。

3. 车辆防撞系统:超声波测距被应用于车辆的倒车雷达和自动驾驶系统中,可以实时监测车辆周围的距离,防止碰撞事故的发生。

4. 医疗诊断:超声波测距在医疗领域中被用于检测胎儿发育、器官疾病的诊断等方面,为医生提供重要的辅助诊断信息。

五、超声波测距的未来发展随着科技的不断发展,超声波测距技术也不断进步。

未来,我们可以期待以下方面的发展:1. 更高精度:通过改进传感器和信号处理算法,超声波测距可以实现更高精度的测量,满足更多应用的需求。

浅谈超声波测距

浅谈超声波测距

浅谈超声波测距摘要:本文讨论了超声波测距技术,研究了下超声波测距技术的原理、优点和应用。

超声波测距是一种无杆测距技术,可以通过发射声波来测量物体间的距离,这种技术的优点在于快速、准确、简单、成本低,并且它可以克服光线不足的情况,对深度notion 非常有用,因此在机器人、智能家居等领域有着广泛的应用。

关键词:超声波测距;无杆测距;机器人;智能家居正文:超声波测距技术可以利用声波来测量物体间的距离,它的原理就是通过发射声波,让声波在物体之间传递,当声波到达对象时,受到对象的反射,利用穿行时间的方式来测量距离。

它的优点有:快速、准确,简单而且低成本,同时还能够克服光线不足的情况,对深度 notion 非常有用,因此在机器人、智能家居及其它新兴应用领域得到了普遍使用。

超声波测距技术有着广泛的应用,它可以用来测量房间内物体的距离,也可以被用来检测机器人之间的距离或机器人靠近障碍物的距离,还可以用来检查安全防护系统,确保安全距离。

此外,超声波测距还可以用来测量水位、流量和击穿位置等,以及液位检测、运动侦测、自动停车等多种应用中,它同样被广泛使用。

总之,超声波测距技术是一种有效的无杆测距方法,具有快速、准确、简单、成本低的优点,它具有广泛的应用前景,可以用来测量房间内物体的距离,也可以用于机器人之间的距离和安全防护系统,以及水位、流量和击穿位置等检测,自动停车等领域。

超声波测距的传播和应用原理也是非常重要的。

它可以通过声源发出的脉冲,通过空气或其他介质传播,当脉冲到达物体时,它会受到折射和反射的作用,从而实现测距。

超声波测距还可以使用多普勒效应来测量物体的速度。

多普勒测速是一种利用多普勒效应实现测速的方法,本质上是通过观察发射波频率和接收波频率之间的差异,来确定物体的速度。

在超声波测距中,我们可以使用多普勒效应,发射两个频率不同的脉冲,检测接收信号的频率差,以此来测量物体的速度。

多普勒测速在机器人行走、安全监测和寻找障碍物等方面有着广泛的应用。

超声波测距报警器文献综述

超声波测距报警器文献综述

超声波测距报警器文献综述第一篇:超声波测距报警器文献综述超声波测距报警器的设计与实现超声波测距报警器的设计与实现摘要:本系统采用了单片机最小系统、超声波模块、显示模块、报警模块等。

超声波测距作为一种传统且使用的非接触测量方法,与激光、无线电测距方法相比,不易受外界光及电磁场等因素的影响,结构简单,成本低,在恶劣环境下也有一定的适应能力,因此在工业控制、建筑测量、机器人避障等方面得到了广泛应用。

而且超声波指向性强,能量消耗慢,在介质中传播距离远,利用超声波检测距离,设计方面,计算处理简单,并在测量精度方面也能达到工业要求。

关键词:单片机/超声波模块/报警电路关于单片机控制超声波测距报警器的设计与实现有很多方案,我也看了不少。

为了能设计出较好的报警系统,在过去的几个星期,我在校内图书馆查阅了大量的资料,在学校数字图书馆下载很多的论文期刊,这些理论资料给了我很大的帮助,简要的重要结果如下:文献[1]中讲述了检测系统的发展及重要应用,检测是利用各种物理、化学效应,选择合适的方法与装置,将生产、科研、生活等各方面的有关信息通过检测与测量的方法赋予定性的或不定性结果的过程。

能够自动地完成整个检测处理过程的技术称为自动检测技术。

检测技术是现代化领域中很有发展前途的技术,它在国民经济中起着极其重要的作用。

其中检测系统最主要的就是传感器,把非电量转换成电量,然后经过一系列的处理,将非电量参数显示出来。

文献[2]中讲述了随着传感器和单片机控制技术的不断发展,非接触式检测技术已被广泛应用于多个领域。

目前,典型的非接触式测距方法有超声波测距、CCD 探测、雷达测距、激光测距等。

其中,CCD 探测具有使用方便、无需信号发射源、同时获得大量的场景信息等特点,但视觉测距需要额外的计算开销。

雷达测距具有全天候工作,适合于恶劣的环境中进行短距离、高精度测距的优点,但容易受电磁波干扰。

激光测距具有高方向性、高单色性、高亮度、测量速度快等优势,尤其是对雨雾有一定的穿透能力,抗干扰能力强,但其成本高、数据处理复杂。

超声波测距技术的应用与发展

超声波测距技术的应用与发展

超声波测距技术的应用与发展近些年来,随着科技的不断进步,超声波测距技术逐渐成为了测量和控制领域中不可或缺的一部分。

它的应用范围极为广泛,从工业生产到医学诊断,从机器人操作到安防监控,都可以看到它的身影。

因此,本文将从超声波测距技术的原理、应用和发展三个方面阐述其重要性和未来的发展前景。

一、超声波测距技术的原理超声波,指的是频率超过20kHz的机械振动波。

超声波不易被物体阻挡,因此被广泛应用于测距。

超声波测距系统一般由发射器和接收器组成。

发射器会发出一个超声波信号,当它遇到一个目标物体时,信号就会被目标物体反射回来,然后由接收器接收。

根据超声波的速度和信号的传播时间,系统可以计算出目标物体与测距器之间的距离。

二、超声波测距技术的应用1. 工业生产超声波测距技术在工业生产中应用广泛。

它可以用来测量物体的距离、位置和速度,有效地控制和管理生产线上的运行。

例如,超声波传感器可以判断机器人是否需要停下来或改变方向,以避免与其他物体相撞,从而保证生产过程的安全性和稳定性。

2. 医学诊断超声波测距技术也被广泛应用于医学诊断中。

医生们可以使用超声波成像技术,观察人体内部器官的结构和任何异常。

例如,它可以用来检测妊娠、肿瘤和其他各种病症。

超声波成像技术不仅安全、无创,而且还可以提供生物组织内部一些难以测量的信息,因此在医学研究和临床医学中,极为重要。

3. 安防监控超声波测距技术也在安防监控中得到广泛应用。

例如,超声波传感器可以被用来安装在建筑物的角落、出入口,以便在侵入者进入时发出警报。

此外,它还可以用于测量车辆或人群的密度,从而确保公共场所的安全性。

三、超声波测距技术的发展随着科技的不断进步,超声波测距技术也得到了越来越多的关注。

虽然目前已经取得了很大的进步,但是随着人们对精度和可靠性的要求越来越高,超声波测距技术仍然面临许多挑战。

1. 技术的改进目前,超声波测距技术主要依靠数字处理器和高频振动传感器来实现,但这些设备依然存在精度和运行速度方面的缺点。

超声波测距毕业设计论文

超声波测距毕业设计论文

超声波测距毕业设计论文超声波测距毕业设计论文引言:在现代科技的推动下,各种测距技术得到了广泛的应用,其中超声波测距技术因其高精度、非接触等特点而备受关注。

本文将探讨超声波测距技术在毕业设计中的应用,并对其原理、方法和实验结果进行详细介绍。

一、超声波测距的原理超声波测距是利用超声波在空气中传播的特性来测量距离的一种技术。

超声波是一种频率高于人类听觉范围的声波,其传播速度与介质的密度和弹性有关。

在超声波测距中,通常使用超声波发射器发射一束超声波,经过被测物体后,超声波被接收器接收到。

通过测量超声波的传播时间,即可计算出被测物体与发射器的距离。

二、超声波测距的方法1. 时间差法时间差法是最常用的超声波测距方法之一。

该方法通过计算超声波从发射器到接收器的传播时间差来确定距离。

具体实现时,发射器发射超声波后,接收器开始计时,当接收到超声波信号后停止计时。

通过测量计时器的数值,可以得到超声波的传播时间,从而计算出距离。

2. 相位差法相位差法是另一种常用的超声波测距方法。

该方法通过测量超声波在传播过程中的相位差来确定距离。

具体实现时,发射器发射超声波信号,在接收器接收到超声波信号后,通过计算超声波信号的相位差,可以计算出距离。

三、超声波测距的应用超声波测距技术在工业、医疗、安防等领域都有广泛的应用。

1. 工业领域在工业领域,超声波测距技术可用于测量物体的距离、厚度、速度等参数。

例如,可以用于测量液体中的液位,以便控制液体的供应和排放;还可以用于测量物体的厚度,以便判断物体是否合格。

2. 医疗领域在医疗领域,超声波测距技术被广泛应用于超声诊断。

通过超声波的反射和传播时间,可以获取人体内部组织和器官的图像,从而实现对疾病的诊断和治疗。

3. 安防领域在安防领域,超声波测距技术可用于人体检测和距离测量。

例如,可以用于人体检测门的设计,以便实现对人员进出的自动控制;还可以用于测量人员与设备之间的距离,以便实现对人员的安全保护。

超声波测距仪非接触距离测量

超声波测距仪非接触距离测量

超声波测距仪非接触距离测量超声波测距仪是一种常见的非接触式测量设备,广泛应用于工业自动化、建筑物管理和机器人等领域。

本文将通过介绍超声波测距仪的原理、应用和优缺点,详细探讨其在非接触距离测量中的作用和意义。

一、超声波测距仪的原理超声波测距仪利用超声波在介质中的传播速度恒定和回波时间的测量来实现距离测量。

其工作原理可以概括为以下几个步骤:首先,超声波发射器发出一束超声波脉冲信号;接着,超声波脉冲信号在空气或其他介质中传播;当超声波遇到目标物体后,一部分超声波会被目标物体反射回来;最后,超声波接收器接收到反射回来的超声波信号,并通过测量时间差来计算距离。

二、超声波测距仪的应用超声波测距仪具有非接触、高精度、快速测量等优势,在许多领域都有广泛的应用。

1. 工业自动化超声波测距仪在工业自动化中常被用于物体的定位和测量。

例如,机器人搬运过程中需要准确判断物体与机器人的距离,通过超声波测距仪可以实时监测距离,确保机器人的安全运行。

2. 建筑物管理在建筑物管理中,超声波测距仪可用于测量建筑物的高度、墙壁的厚度等参数。

它不需要接触物体表面,避免了因接触而对物体造成破坏的可能性。

3. 车辆安全超声波测距仪广泛应用于车辆安全领域,如倒车雷达等系统。

通过安装在车辆周围的超声波传感器,可以及时感知其他物体的距离,提醒驾驶员注意避免碰撞。

三、超声波测距仪的优缺点尽管超声波测距仪在很多应用场景中表现出众,但仍然存在一些优缺点值得注意:1. 优点(1)非接触式测量:超声波测距仪可以通过空气或其他介质传播超声波来测量目标物体距离,避免了接触造成的干扰和损坏。

(2)高测量精度:超声波测距仪的测量精度通常较高,可以满足精细测量的需求。

(3)快速测量:超声波传播速度快,测量结果可以在短时间内获得。

2. 缺点(1)测量受环境影响:超声波测距仪受环境因素影响较大,如温度、湿度等因素会对超声波传播速度造成一定影响,从而对测量结果产生误差。

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文献综述题目超声波测距技术综述学生姓名专业班级学号院(系)电气信息工程学院指导教师完成时间2014 年06月01日超声波测距技术综述摘要我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。

超声波具有指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远等特点,同时它是一种非接触式的检测方式,不受光线、被测对象颜色等影响,因此经常被用于距离的测量。

超声测距技术在工业现场、车辆导航、水声工程等领域都具有广泛的应用价值,目前已应用于物位测量、机器人自动导航以及空气中与水下的目标探测、识别、定位等场合。

因此,深入研究超声波测距的理论和方法具有重要的实践意义。

关键词超声波超声波测距车辆导航物位测量1 引言1.1 超声波简介一般认为,关于超声的研究最初起始于1876年F1Galton的气哨实验。

当时Galton 在空气中产生的频率达300K Hz,这是人类首次有效产生的高频声。

而科学技术的发展往往与一些偶然的历史事件相联系。

对超声的研究起到极大推动作用的是,1912年豪华客轮Titanic号在首航中碰撞冰山后的沉没,这个当时震惊世界的悲剧促使科学家们提出用声学方法来预测冰山,在随后的第一次世界大战中,对超声的研究得以进一步的促进。

近些年来,随着超声技术研究的不断深入,我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。

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。

目前已经广泛的应用在机械制造、电子冶金、航海、航空、宇航、石油化工、交通等工业领域。

此外在材料科学、医学、生物科学等领域中也占据重要地位。

而我国,关于超声波的大规模研究始于1956年。

迄今,在超声的各个领域都开展了研究和应用,其中有少数项目已接近或达到了国际水平。

1.2 超声波测距简介超声测距指的是利用超声波的反射特性进行距离测量,是一种非接触式的检测方式。

与其它方法相比,如电磁的或光学的方法,它不受光线、被测对象颜色等影响。

对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力。

特别是应用于空气测距,由于空气中波速较慢,其回波信号中包含的沿传播方向上的结构信息很容易检测出来,具有很高的分辨力,因而其准确度也较其它方法为高。

超声波测距仪,可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控和移动机器人的研制上,也可在潮湿高温,多尘等恶劣环境下工作。

例如:液位、厚度、管道长度等场合。

超声波测距作为一种典型的非接触测量方法,在很多场合,诸如工业自动控制,建筑工程测量,机器人视觉识别,倒车防撞雷达,海洋测量,物体识别等方面得到广泛的应用。

超声波具有指向性强、能量消耗缓慢且在介质中传播的距离较远的优点。

与激光测距、红外线测距相比,超声波对外界光线、色彩和电磁场不敏感,更适于黑暗、电磁干扰强、有毒、灰尘或烟雾的恶劣环境,可在潮湿高温,多尘等恶劣环境下工作,例如:液位、厚度、管道长度等场合。

在识别透明及漫反射性差的物体上也更有优势。

由于声波在空气中传播速度远远小于光线和无线电波的传播速度,对于时间测量精度的要求远小于激光测距、微波测距等系统。

相比于其它定位技术而言,超声波定位技术成本低、精度高、操作简单、工作稳定可靠,非常适合于短距离测量定位。

因而超声波测距器电路易实现、结构简单和造价低,而且以声速传播,便于检测和计算。

1.3超声波测距的优缺点随着计算机技术、自动化技术和工业机器人的不断发展和广泛应用,测距问题显得越来越重要。

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。

与其他测距方法相比较,超声测距具有下面的优点:(1)超声波对色彩和光照度不敏感,可用于识别透明及漫反射性差的物体。

(2)超声波对外界光线和电磁场不敏感,可用于黑暗、有灰尘或烟雾、电磁干扰强、有毒等恶劣环境中。

(3)超声波传感器结构简单、体积小、费用低、技术难度小、信息处理简单可靠、易于小型化和集成化。

然而超声波测距在实际应用也有很多局限性,这都影响了超声波测距的精度。

一是超声波在空气中衰减极大,由于测量距离的不同,造成回波信号的起伏,使回波到达时间的测量产生较大的误差;二是超声波脉冲回波在接收过程中被极大地展宽,影响了测距的分辨率,尤其是对近距离的测量造成较大的影响。

其他还有一些因素,诸如环境温度、风速等也会对测量造成一定的影响,这些因素都限制了超声波测距在一些对测量精度要求较高的场合的应用,如何解决这些问题,提高超声波测距的精度,具有较大的现实意义。

相信将来随着科学技术的不断进步,超声波测距也会越来越完善。

2 目前研究状况和发展趋势2.1 目前超声波测距的主要方法超声波测距适用于高精度的中长距离测量。

目前测量距离一般都采用波在介质中的传播速度和时间关系进行测量。

目前常见的测距原理和方法主要有脉冲回波法和相位差法两种。

相位差法与脉冲回波法的不同体现在对回波的处理方式上,由超声波换能器接收端获得调制声波的回波,经放大电路转换后,得到与放大的相位完全相同的电信号,此电信号放大后与光源的驱动电压相比较,测得两个正弦电压的相位差,根据所测相位差就可算得所测距离。

由于采用的是相位比较,使得测距精确度大大提高,但这种方法本身存在明显的缺陷。

由于相位测量存在以2n为周期的多值解,从而容易造成解的不确定性。

为了消除多解,常常需要引入包络检测和采用发射多种不同频率波的方式减小不确定度,这就使得该方法的实现复杂化。

2.2 常见超声波测距系统设计方案2.2.1 利用分立模块的超声波测距仪系统一般由超声波测距模组、LED数码显示模组、驱动模组控制模组及电源五部分组成。

超声波测距模块主要由发射部分和接收部分组成,超声波的发射受主控制器控制,超声波换能器谐振在40KHz的频率,模块上带有40KHz方波产生电路。

显示模块是一个8位段数码显示的LCD;测量结果的显示用到三位数字段码,格式为X点XX米,同时还用两位数字段码显示数据的个数。

电源采用9V的DC电源输入,经稳压管后得出5V以及3.3V的电源供系统各部分电路使用。

优点:具有历史数据存储功能、出错管理功能。

缺点:能测的最小距离比较长,不能实现双向测距,电路复杂性能稳定性不高。

2.2.2 基于单片机的超声波测距仪此类超声波测距仪主要以单片机为核心,其发射器是利用压电晶体的谐振带动周围空气振动来工作的。

超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器接收到反射波就立即停止计时。

一般情况下,超声波在空气中的传播速度为340m/ s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离S,即S=340×t/2,这就是常用的时差法测距。

在测距计数电路设计中,采用了相关计数法,其主要原理是:测量时单片机系统先给发射电路提供脉冲信号,单片机计数器处于等待状态,不计数;当信号发射一段时间后,由单片机发出信号使系统关闭发射信号,计数器开始计数,实现起始时的同步;当接收信号的最后一个脉冲到来后,计数器停止计数。

双向超声波测距仪的系统主要有几下部分组成:LED显示模块,单片机(以AT89C51芯片为例),超声波发射模块,超声波接收模块,电源模块等五大模块组成。

优点:双向测距,精度高,功耗低。

在电路中我们采用PIC芯片它的优点是:精简指令使其执行效率大为提高;彻底的保密性;其引脚具有防瞬态能力,通过限流电阻可以接至220V交流电源,可直接与继电器控制电路相连,无须光电耦合器隔离,给应用带来极大方便。

2.3 未来发展趋势随着单片机在全球的普及,方案一因其测量盲区较长,结构复杂且稳定性不高等缺点逐渐被市场淘汰。

而基于单片机的超声波测距已日趋成熟并成为市场的主流。

但值得注意的是,由于超声波也是一种声波,其声速v与温度有关。

超声波在空气中传播速度会随介质温度的升高而增加,气温每上升1℃,声波速度增加0.6m/s,所以在使用时,如果温度变化不大,则可认为声速是基本不变的,如果测距精度要求很高,则应通过增加温度补偿的方法加以校正。

3 结论通过查阅各种超声波测距的文献资料,我初步了解了超声波测距的基本原理和硬件模块。

我发现基于单片机的带温度补偿的超声波测距是目前市场的主流,它能够满足大多数场合的所需要求。

单片机因其体积小、质量轻、价格便宜、易于开发编程等优点使超声波测距更加简洁方便,设计中添加温度传感器对现场温度进行检测,并通过软件计算实现波速的温度补偿,消除了温度对测量结果的影响,使测量误差降低。

此类型的超声波测距系统可广泛应用于各种需要测量距离或物位参数的场合。

而我也通过前辈的文献资料,了解了此次毕业设计的关键问题,寻找到了问题的突破口。

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