【技术实现步骤摘要】
本技术属于测距
,涉及一种超声波大量程测距系统。
技术介绍
超声波传感器纵向分辨率高,信息处理简单,性能好,价格低,对光照变化、烟雾灰尘、色彩伪装、电磁干扰等环境具有极强的适应性。利用超声波测距在很多场合应用,例如汽车防撞、车辆自动导航、机器人避障等。但是由于市场常见的超声波传感器波束角较大、指向性较差及超声波在空气中的强烈衰减,大量程超声检测时回波信号极其微弱,回波信号信噪比较低,因此现有工业应用领域的超声检测系统检测距离较近,一般小于10米,不满足大量程测量的需要。具体原因分析如下:1)大量程超声波检测时,超声传感器波束角较大使能量过于分散。由于能量主要集中在波束的中央部分,波束角较大使指向性不尖锐,能量过于分散,增大了被测物定位的不确定区域;2)超声波幅值随着距离增大衰减强烈,超声波在空气中传播时,由于几何衰减和吸收衰减,声压会随着传播距离的增加而呈现负指数形式衰减;3)超声波辐射效率低,超声传感器向空气介质中辐射超声波时,超声传感器的高声阻抗与空气介质的低声阻抗无法有效匹配,导致声波辐射效率很低。
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点,提供了一种超声波大量程测距系统,该系统能够实现大量程测距。为达到上述目的,本技术所述的超声大量程测距系统包括上位机、数据采集卡、微控制器、驱动电路、超声波发射传感器、信号放大电路、超声波接收传感器、发射聚能罩、接 ...
【技术保护点】
一种超声波大量程测距系统,其特征在于,包括上位机(11)、数据采集卡(10)、微控制器(3)、驱动电路(4)、超声波发射传感器(5)、信号放大电路(9)、超声波接收传感器(8)、发射聚能罩(6)、接收聚能罩(7)、以及用于提供电能的系统电源模块(2);微控制器(3)的输出端与驱动电路(4)的输入端及数据采集卡(10)的输入端相连接,驱动电路(4)的输出端与超声波发射传感器(5)相连接,超声波接收传感器(8)的输出端与信号放大电路(9)的输入端相连接,信号放大电路(9)的输出端与数据采集卡(10)的输入端相连接,数据采集卡(10)的输出端与上位机(11)相连接;超声波发射传感器(5)的辐射面套接于发射聚能罩(6)的喉部,超声波接收传感器(8)的辐射面套接于接收聚能罩(7)的喉部。
【技术特征摘要】
1.一种超声波大量程测距系统,其特征在于,包括上位机(11)、数据采集卡(10)、微控制器(3)、驱动电路(4)、超声波发射传感器(5)、信号放大电路(9)、超声波接收传感器(8)、发射聚能罩(6)、接收聚能罩(7)、以及用于提供电能的系统电源模块(2);
微控制器(3)的输出端与驱动电路(4)的输入端及数据采集卡(10)的输入端相连接,驱动电路(4)的输出端与超声波发射传感器(5)相连接,超声波接收传感器(8)的输出端与信号放大电路(9)的输入端相连接,信号放大电路(9)的输出端与数据采集卡(10)的输入端相连接,数据采集卡(10)的输出端与上位机(11)相连接;
超声波发射传感器(5)的辐射面套接于发射聚能罩(6)的喉部,超声波接收传感器(8)的辐射面套接于接收聚能罩(7)的喉部。
2.根据权利要求1所述的超声波大量程测距系统,其特征在于,还包括温度修正模块(1),温度修正模块(1)与微控制器(3)相连接。
3.根据权利要求1所述的超声波大量程测距系统,其特征在于,所述超声波发射传感器(5)及超声波接收传感器(8)的中心频率均为22kHz。
4.根据权利要求1所述的超声波大量程测距系统,其特征在于,所述驱动电路(4)包括第一三极管(Q1)、高压电源、第二三极管(Q2)、第三三极管(Q3)、第四三极管(Q4)、第五三极管(Q5)、第六三极管(Q6)、第一电阻(R1)及第二电阻(R2);
微控制器(3)的输出端与第一三极管(Q1)的基极、第四三极管(Q4)的基极、第三三极管(Q3)的基极及第六三极管(Q6)的基极相连接,第一电阻(R1)的一端、第二电阻(R...
【专利技术属性】
技术研发人员:寇雪芹,谷立臣,
申请(专利权)人:西安建筑科技大学,
类型:新型
国别省市:陕西;61
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。