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一款超声波测距电路的设计与制作

()$$()$$超声波测距电路是电子设计中常用的电路模块之一,本文将介绍一款由通用器件构成的超声波测距电路的设计与调试。$$1.超声波测距原理$$超声波发射器向某一方向发射超声波,同时开始计时,超声波在空气中传播,遇到障碍物后发生反射,超声波接收器接收到反射波后停止计时,计时时间为t。超声波在空气中传播速度为340m/s,故发射器与障碍物的距离s=340t/2(m)。注:超声波的传播速度与温度有关,若测距精度要求较高,则应进行校正。$$2.超声波发射电路的设计$$超声波应用广泛,其传感器种类也是相当繁多。本设计采用的是常用的40kHz分体式压电超声波传感器。该部分电路如图1所示,利用555构成的多谐振荡器产生40kHz的方波信号,以驱动超声波发射器T40。在NE555的输出端接了一个1kn的上拉电阻以提高驱动能力。方波信号的低电平持续时间TpL≈0.7R9C15,高电平持续时间TpH≈0.7(RP1+R9)C15,频率f≈1.4...  (本文共2页) 阅读全文>>

权威出处: 电子报2013-05-05
《电子测试》2018年04期
电子测试

基于单片机的超声波测距系统设计

0引言近几年来,随着测距技术的不断发展和手段的多样化,超声波因其非接触式、防尘、防雾等优点逐步进入人们的视线,应用超声波测距也变得越来越普遍。超声测距现在应用非常广泛而且前景远大,因此研究和改良超声波测距的相关技术及方法,对测距仪的应用和发展具有非常重要的实用意义。目前已经研制造出的超声测距系统,测距的最大量程一般都是3~12m,美国的AIRMAR公司生产的加rducer AIUO超声波传图1超声波的测距原理感器的作用距离可达到30m之多,但售价高。大多数研究都是对H=1绝对误差的精确值的参考,并且是在毫米范围内的差距。如相关2vt cos[arctgLH](4)或伪随机码算法的使用,以进一步提高精度,绝对误差可控制在超声波传播的速度在恒定的温度下为一个常数,当H远大于0.05M。与激光测距仪相比,视觉传感器在提高射程和超声波测距L,则(4)变为:仪的精度上,有巨大的发展潜力和上升空间。H=12vt(5)本人设计的超声波测距采用...  (本文共2页) 阅读全文>>

《自动化应用》2018年03期
自动化应用

基于门电路控制的超声波测距电路的研究

0引言现代工业技术的高速发展和广泛应用要求测量技术快速、准确、无伤害,而传统的测量方法速度慢、成本高,已不能满足需求,因此非接触式测距技术应运而生。由于超声波可以在不同媒介中传播,且传播速度较快,在一定距离内有很好的方向性,碰到障碍物时可以反射和折射,且计算简单、成本低、易于实现,因此超声波测距在国防军事、生物医疗、渔业航海、工业制造、移动机器人避障等方面得到了广泛的应用。测距仪器发展的趋势是易用、稳定、便宜、快速、小型化,基于这种发展趋势,设计了如下超声波测距系统。1超声波测距系统总体设计系统由传感器模块、发射驱动电路、滤波放大整形、门控制与计时电路等模块组成。传感器模块:将电能转化为声能,发射超声波;将声能转化为电能,接收超声波。发射驱动电路:由555震荡电路产生高频脉冲,由控制脉冲发生器调制一个高电平的闸门测试脉冲。该信号一方面使震荡电路产生高频脉冲,另一方面使计数器开始对标准脉冲计数。驱动模块的功用是提升发射功率。滤波放...  (本文共3页) 阅读全文>>

《科技视界》2018年09期
科技视界

可编程超声波测距系统的设计

0 引言近年来,随着超声波测距技术研究的不断深入,超声波测距应用越来越普及。如今,超声波测距在倒车雷达上应用随处可见。倒车雷达是汽车泊车辅助系统,倒车雷达的测距精度直接影响到汽车泊车或者倒车过程中的安全问题,利用安装在汽车上的超声波传感器,探测障碍物,并实时显示障碍物距离,类似于汽车眼睛,确保汽车行驶中的安全[1]。超声波测距系统由超声波传感器、超声波发送电路、超声波接收电路和数字信号处理构成。本系统研究设计了一种大量程、可编程增益的测距系统。系统克服了传统测距仪测距精度低、测距范围小等缺点[2]。1 系统硬件设计本系统采用ARM Cortex-M4系列芯片作为系统的主控芯片,结合不同的功能模块实现超声波测距系统的设计。系统采用ARM作为主控,发射40k Hz的脉冲信号,由于超声波存在衰减现象,超声波传感器需要大的驱动功率,通过低边驱动电路将发送信号放大用于驱动超声波发送探头。超声波遇到障碍物后反射回来,超声波接收探头接收到回波...  (本文共3页) 阅读全文>>

《消防科学与技术》2018年08期
消防科学与技术

超声波测距技术在火场侦测中的应用研究

据统计,超过60%的消防员死亡和20%的消防员受伤是在火灾环境下造成的。研究表明,低能见度、高温、有毒气体是导致消防员伤亡的主要原因。火场低能见度问题已成为消防领域研究的重点和难点。火场环境侦测设备是解决火场低能见度问题的重要途径。近年来,国内外学者已经开始关注火场低能见度问题并积极开展火场环境侦测设备的研发。Kim和Starr采用红外夜视仪与雷达测距仪相结合的方法获取了穿透烟气的物体图像;Kiss和李森依托现有视频监控系统融入图像清晰化算法获取了烟气环境中的清晰化图像;Sales则利用超声波技术设计了烟气环境中的人员跟随机器人;更具代表性的是美国学者Starr JW对可应用于火场的侦测设备在真实烟气环境中进行了试验测试。结果表明,各侦测设备在烟气环境中的适应能力基本遵循“波长越长,烟气穿透能力越强,侦测效果越好”的规律,表现最好的三种设备分别为红外热像仪、雷达测距仪和超声波测距仪。相比较,超声波测距仪已在海洋、医疗、金属探伤、...  (本文共3页) 阅读全文>>

《祖国》2018年21期
祖国

超声波测距的技术现状及前景

一、超声波测距的基本原理(一)物理原理当前,产生超声波的方法有热学法、力学法、静电法、电磁法、磁致伸缩法、激光法以及压电法等,但绝大多数的超声换能器原理都为压电法,即:使压电材料发生压电效应和逆压电效应,使超声波的能量和电能之间发生转化,从而间接表示出超声波的释放和接受的情况。超声波测距的普遍方法为渡越时间法,其原理为:发射换能器发出超声波,超声波在遇到障碍物后,由于其反射性能够产生反射回波,回波由接收换能器接收。渡越时间法根据从发射出声波到接收回波的时间和声速,通过公式算出距离。其公式为:L=υt/2式中:L为声波走过的路程v为超声波在介质中的速度t为渡越时间(二)超声波测距的主要方法超声波测距的方法有相位检测法、声波幅值检测法、渡越时间法、可变阈值检测法、包络峰值检测法等。本文具体给大家介绍其中的两种。1.可变阈值检测法可变阈值检测法是基于信号过零监测的,信号过零检测属于最为简单的超声测距检测方法,其基本原理为:发射换能器发...  (本文共2页) 阅读全文>>

权威出处: 《祖国》2018年21期