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超聲波測距儀
閱讀�3867時間�2016-11-01 16:32:27

    超聲波測距儀主要是通過聲速來測量的,肉眼看不見射出的�。裝置上有設(shè)置瞄點裝�,只要把儀器對準要測量的目標,就會出現(xiàn)一點在測距儀的顯示屏幕上�

工作原理

    超聲波指向性強,能量消耗緩�,在介質(zhì)中傳播的距離較遠,所以經(jīng)常用超聲波來測量距離,如測距儀和物體測量儀,超聲波測距儀裝置上有�(shè)置瞄點裝�,只要把儀器對準要測量的目�,就會出�(xiàn)一點在測距儀的顯示屏幕上,主要是通過聲速來測量�,肉眼看不見射出的線�
    超聲波發(fā)射器向某一方向�(fā)射超聲波,在�(fā)射時刻的同時開始計時,超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物就立即返回來,超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度�340m/s,根�(jù)計時器記錄的時間t,就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距�(s),即:s=340t/2 。這就是所謂的時間差測距法�
    超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知,測量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來的時間,根�(jù)�(fā)射和接收的時間差計算出發(fā)射點到障礙物的實際距��

主要用�

    超聲波測距主要應(yīng)用于倒車提醒、建筑工�、工�(yè)�(xiàn)場等的距離測��
    超聲波在氣體、液體及固體中以不同速度傳播,定向性好、能量集�、傳輸過程中衰減較小、反射能力較�。超聲波能以一定速度定向傳播、遇障礙物后形成反射,利用這一特�,通過測定超聲波往返所用時間就可計算出實際距離,從而實�(xiàn)無接觸測量物體距�。超聲波測距迅速、方�,且不受光線等因素影響,廣泛�(yīng)用于水文液位測量、建筑施工工地的測量、現(xiàn)場的位置�(jiān)�、振動儀車輛倒車障礙物的檢測、移動機器入探測定位等領(lǐng)域。本文設(shè)計的�(shù)字式超聲波測距儀通過對超聲波往返時間內(nèi)輸入到計�(shù)器特定頻率的時鐘脈沖進行計數(shù),進而顯示對�(yīng)的測量距雀�

組成�(jié)�(gòu)

    超聲波測距儀由超聲波�(fā)生電�、超聲波接收放大電路、計�(shù)和顯示電路組��
    超聲波發(fā)生電路為超聲波發(fā)生電�。雙定時器EN556(U2b)組成單穩(wěn)�(tài)觸發(fā)器。R6和C6�(gòu)成微分電�,其作用是:�(dāng)按鍵S2按下時,低電平變成正負尖頂脈�,經(jīng)過VD1得到負尖頂脈�,觸�(fā)單穩(wěn)�(tài)觸發(fā)器翻�(zhuǎn)。單�(wěn)�(tài)翻轉(zhuǎn)輸出的高電平持續(xù)�1 ms,即tw�1�1R5C5�1 ms。EN556(U2n)組成多諧振蕩器,接地電阻測試儀振蕩頻率f1=1/T1�1/{0�7[(R1+R2)+2(R3+R4)]C3�40 kHz。該振蕩器振蕩受單穩(wěn)�(tài)觸發(fā)器輸出電平控制。當(dāng)單穩(wěn)�(tài)觸發(fā)器輸出高電平�,多諧振蕩器�(chǎn)生振�,EN556的引�5輸出�40個頻率為40 kHz、占空比�50%的矩形脈�。考慮到多諧振蕩器起振階段不穩(wěn)�,因此設(shè)計輸m脈沖�(shù)較多。若輸出脈沖�(shù)太少,則�(fā)射強度小,測量距離短。但脈沖�(shù)過多,發(fā)射持�(xù)時間長,在距離被測物較近�,脈沖串尚未�(fā)射完,這樣�(dǎo)致先�(fā)射出的脈沖產(chǎn)生的回波將到達接收端,影響測距結(jié)果,造成測距盲區(qū)增大�(U1)的U1a~U1e組成超聲波脈沖驅(qū)動電路,可提高驅(qū)動超聲波�(fā)送傳感器的脈沖電壓幅�,有效進行�/聲轉(zhuǎn)�,增強發(fā)射超聲波的能�,增大測量距��40 kHz脈沖串的一路經(jīng)U1a反相,再�(jīng)由U1b和U1e并聯(lián)的反相器反相;其另一路經(jīng)南U1c和U1d并聯(lián)的反相器反相�

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