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超声波测距模块

2023-08-16 21:17:41
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cloud123

对于第一个问题:

超声波测距,通常在10米以内,但也有个别厂家做到几十米甚至百米的。超声波测距有以下几个特点:1、频率越高,精度也越高,但检测距离越近(空气衰减增大);2、输出功率越高、灵敏度越高,检测距离也越远(虽然是废话,但我必须写上);3、通常检测角度小的,测距范围略远;4、以上因素所造成的影响加起来,可能没有被测物体带来的影响更大:例如一个刚性表面(例如钢板)和一根铁丝、或者在钢板表面铺满吸音绵、或者把钢板与探头法线夹角从垂直改为倾斜45度等等,这些因素所带来的影响最大的。这也许不太容易理解,如果把超声波比作可见光,那么刚性表面可以理解成镜子,要想让你发现距离很远的人,对方用镜子‘晃"你是最好不过的了。但如果把镜子罩上黑纸,或者把镜子倾斜45度所带来的影响,你我可想而知,超声波也一样。

第二个问题:

一个单片机上同时使用几个不同频率的超声波模块,这就是软件程序的问题,没有什么难度,大学生就可以做,我想你一定也没问题。关于测距模块,从20KHz~400KHz,测距范围从0.1m~30m这些都不难购到,技术也不是很难。问题是,你能找到这么多频率的探头么?虽然超声波探头的各种频率都有,但它是针对量程来划分的,同一个量程里,频率都很接近(例如3-10米测距基本都是40KHz)。你要在同一个量程里找出4种不同频率来,恐怕是有难度的。当然你也可以用4种不同的频率来驱动同一种探头。可是,若4个频率中的某个频率与探头的中心频率差别大了(例如超过5%),会导致效率大幅减低,如果频率差别小了,识别、区分他们又有困难,例如对于一个40KHz的探头,一般厂家规定的下限和上限也就是38KHz~42KHz,我们就算冒险用到37KHz~43KHz(从可靠性和稳定性考虑,我不赞成这么用),你需要区分37KHz、39KHz、41KHz、43KHz四种频率的反馈信号,如此以来,常规的测距电路是不能用了,你需要研究一种全新的测距方案来识别他们,而且不能影响正常的计时精度,我建议你参考一些微波雷达的技术。

苏州马小云

测距模块的有效距离要看换能器,发射接收电路。这个不能简单的一概而论。

要一个模块上同时用几个频率,那是可以的,不过每个模块的发射接收电路要分块。第二,控制器的速度要非常快,这样才能完成同时发射接收的功能。

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2023-08-10 02:05:591

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2023-08-10 02:06:261

超声波测距的原理

超声波测距原理是在超声波发射装置发出超声波,它的根据是接收器接到超声波时的时间差,跟回音差不多,与雷达测距原理相似。超声波知识:超声波是一种频率高于20000赫兹的声波,它的方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波应用:除湿器,清洗机,粉碎机,震荡机,旋转蒸发器等。
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2023-08-10 02:08:361

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1 一个脉冲测量理论上可以的,但实际上1个脉冲时间太短了。超声波发生器一般1秒发射几十到几百次,叫发射频率。每次发射的脉冲波为几个波长的波,叫脉冲频率。发射脉冲波的时间与发射和接收的时间不是同一个概念。2 你所查的文献所表述的不明确。通常的超声波测距是利用发射和接收的时间与材料中超声波波速测出的。相同条件下,1个发射频率中发出的脉冲波越多,发射的能量就越多,接收和转换的能量就越多,设备所测量的结果就越容易。你提到的文献中所提到的脉冲宽度越大是发射超声与接收超声的时间间隔,因为s=v*t ,所以测距离越大,脉冲宽度越大。3输出脉冲的个数与被测距离成正比我认为此提法的含义的理解应为:测量的距离小可以采用较短的脉冲宽度,较长的距离采用较长的脉冲宽度。这是因为如果测量的距离很长,而脉冲宽度短的话,会产生幻象波。测量的结果就成了脉冲宽度而不是实际的距离了。4被测物距离越大,脉冲宽度越大,输出脉冲的个数与被测距离成正比。在这里的意思是,距离越大,超声间隔越长,在越长的时间里发射的脉冲个数就越多啊。简直就是画蛇添足,明白的都会搞晕!哈哈看看别的文献或书吧,你这个文献的说法太混乱了。
2023-08-10 02:08:484

超声波测距仪电路图及各部分的原理

超声波测距仪可分三部分:驱动部分、信号放大部分、信号分析部分。驱动部分:将与探头频率一致超声波脉冲(3-20个),转换为高压驱动超声波探头,通常使用脉冲变压器升压;脉冲发出后,驱动电路处于静音状态,此时不要发出任何信号以免干扰信号接收;信号放大:将超声波信号放大1000倍以上(10米以上检测距离需要放大1-10万倍)并通过带通,最终转换为高低电平的触发信号,准备信号分析。信号分析部分:统计出超声波从发射到接收的实际时间,换算成毫秒再乘以声速再除以2,就是实际检测距离。实际上,一个成熟的超声波测距仪电路还需要考虑很多因素,例如可靠性、探头寿命、工作温度范围,还需要考虑气温对声速的影响。
2023-08-10 02:09:072

哪位高手帮我解释一下超声波测距中超声波发射电路的工作原理。。。。谢谢

电容按书上或者网上的电路一般没问题关键是输入入频率要自己调节不一定是40khz要用函数发生器来调节示波器来测我测得输入频率在10k以下某频率的时候示波器可以测到(收发电路一定要没错)接下去用555做个一样频率的接进去就ok了ps:我是用cx20106a做的你的图没看清楚。。。。用5532放大的话应该也是ok的就是放大放大到足够大三极管导通输出
2023-08-10 02:09:152

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  测距仪顾名思义是一种用于距离测量的仪器,根据测距基本原理的不同可以分为三种类型:激光测距仪,超声波测距仪和红外测距仪。在装修过程中,测距仪是一个必不可少的常用工具,了解测距仪的原理能够有效帮助我们认识其工作过程,从而熟练的运用它。今天,小编就为大家揭秘各个类型测距仪原理。    激光测距仪原理  测量方法一:脉冲式激光测距  脉冲激光测距简单来说就是针对激光的飞行时间差进行测距,它是利用激光脉冲持续时间极短,能量在时间上相对集中,瞬时功率很大的特点进行测距。在有合作目标时,可以达到很远的测程;在近距离测量(几千米内)即使没有合作目标,在精度要求不高的情况下也可以进行测距。该方法主要用于地形测量,战术前沿测距,导弹运行轨道跟踪,激光雷达测距,以及人造卫星、地月距离测量等。  脉冲式激光测距原理如图4.1所示。由激光发射系统发出一个持续时间极短的脉冲激光,经过待测距离L之后,被目标物体反射,发射脉冲激光信号被激光接收系统中的光电探测器接收,时间间隔电路通过计算激光发射和回波信号到达之间的时间t,得出目标物体与发射出的距离L。  其精度取决于:激光脉冲的上升沿、接收通道带宽、探测器信噪比和时间间隔精确度。  测量方法二:三角法激光测距  激光位移传感器的测量方法称为激光三角反射法,激光测距仪的精度是一定的,同样的测距仪测10米与100米的精度是一样的。而激光三角反射法测量精度是跟量程相关的,量程越大,精度越低。  激光测距的另一种原理是激光三角反射法原理:半导体激光器1被镜片2聚焦到被测物体6。反射光被镜片3收集,投射到CCD阵列4上;信号处理器5通过三角函数计算阵列4上的光点位置得到距物体的距离。  激光发射器通过镜头将可见红色激光射向物体表面,经物体反射的激光通过接受器镜头,被内部的CCD线性相机接受,根据不同的距离,CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度即知的激光和相机之间的距离,数字信号处理器就能计算出传感器和被测物之间的距离。  同时,光束在接收元件的位置通过模拟和数字电路处理,并通过微处理器分析,计算出相应的输出值,并在用户设定的模拟量窗口内,按比例输出标准数据信号。如果使用开关量输出,则在设定的窗口内导通,窗口之外截止。另外,模拟量与开关量输出可设置独立检测窗口。  常用在铁轨、产品厚度、平整度、尺寸等方面。  测量方法三:激光回波法  激光位移传感器采用回波分析原理来测量距离可以达到一定程度的精度。传感器内部是由处理器单元、回波处理单元、激光发射器、激光接受器等部分组成。激光位移传感器通过激光发射器每秒发射一百万个脉冲到检测物并返回至接收器,处理器计算激光脉冲遇到检测物并返回接收器所需时间,以此计算出距离值,该输出值是将上千次的测量结果进行的平均输出。  其原理与脉冲式激光测距类似,又称脉冲回波法,用于激光位移传感器。    超声波测距仪原理  超声波具有指向性强,传播距离远(在介质中),因此也常被运用于距离测量。  超声波在空气中传播,遇到障碍物就会立即返回。超声波测距仪的工作原理就是通过发射装置发出超声波,然后根据接收器接收超声波的时间差而计算出距离。具体计算方法如下:  超声波在空气中的传播速度v=340m/s,如果超声波在空气中传播于A、B两点间往返一次所需时间为t,那么A、B两点间距离D=vt/2  其中:  D——测站点A、B两点间距离;  v——超声波在空气中的传播速度;  t——光往返A、B一次所需的时间。  超声波测距仪在军事和捕方面用途广泛,还可以运用于海底地貌测量。    红外测距仪原理  红外测距仪利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理来检测障碍物的远近。测距仪内有红外信号发射与接收二极管,发射管发射特定频率的红外信号后,接收管接收了障碍物反射的这个信号,经过数字化处理后就能得出障碍物间的距离。简而言之,就是利用高频调制的红外线在待测距离上往返产生的相位移算出光束度越时间t,从而得出距离D=ct/2(c为红外线在的传播速度)。  红外线测距仪便宜且易制,使用起来也快捷安全,但是精度较低,测量距离也比较近,且方向性差。    简单来说,三种测距仪的原理都是通过发射某种物质使其在介质中以一定的速度传播,并接收其遇到障碍物后反射回来的部分,然后根据路程(S)=时间(t)*速度(v)的简单数学原理公式而估算出两点间的距离。以上就是有关测距仪原理的内容,希望能对大家有所帮助!土巴兔在线免费为大家提供“各家装修报价、1-4家本地装修公司、3套装修设计方案”,还有装修避坑攻略!点击此链接:【https://www.to8to.com/yezhu/zxbj-cszy.php?to8to_from=seo_zhidao_m_jiare&wb】,就能免费领取哦~
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2023-08-10 02:13:154

关于超声波测距

超声波测距需要超声波传感器,就是一个发射探头和一个接收探头,测量距离的最大最小距离是根据探头的不同有差异的,好的探头精度就高,可以测的距离也远;精确度没有小于0.1毫米的,因为超声波本身受环境因素如温度等影响很大,而且探头精度最就也大约在0.5m的,可以显示距离,可以用单片机处理后用数码管或LCD显示。
2023-08-10 02:13:542

倒车雷达是超声测距还是激光测距

是超声
2023-08-10 02:14:042

超声波测速原理是什么?

本来路过不想留言,结果看到楼上的留言觉得有点不妥,忍不住想提醒两句:超声波是不能测量车辆速度的,这样很危险。 因为工作的关系,我以前就是设计超声波车辆检测仪表的,用超声波检测车速,有几个关键的问题是目前人类在地球上做不到的:1、距离问题,超声波在空气中损耗较大,无论是测距还是测速,有效距离一般不超过30米;2、车辆表面是坚硬光滑的,声波反射效率极高,但如果不垂直对着它,那么原路返回的声波又极少(反射到其它方向去了),也就是说,你必须站在车头正前方或者车尾正后方打这个超声波,歪一点都不行。3、综合第1条和第2条,要想实现超声波测量车速,人拿着设备必须在行驶中的车辆正前方或后方30米以内,也就是说站在马路或车道中间,迎着或背对着车流做这种玩命的检测,如果你是路过的司机,会不会觉得这个人很2呢?可惜我就干过,当时不懂不知道危险,现在回想起来都后怕。 所以对车辆测速,用超声波是不现实的。超声波最适合10米以内测距,3米以内多普勒测速。再远的距离,建议拿微雷达波来做。
2023-08-10 02:14:152

超声波测距原理及公式

比较准确的应该是:声速 = 331.4*sqrt(1+T/273).sqrt表示开根号,T表示温度.距离 = 0.5*C*t.C为声速,t为发射和接收的时间差
2023-08-10 02:14:392

超声波测距原理的分类

为了研究和利用超声波,人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲,超声波发生器可以分为两大类:一 类是用电气方式产生超声波,一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等;机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生 的超声波的频率、功率和声波特性各不相同,因而用途也各不相同。目前较为常用的是压电式超声波发生器。压电式超声波发生器原理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。超声波测距原理
2023-08-10 02:14:491

测距仪原理大揭秘

  测距仪顾名思义是一种用于距离测量的仪器,根据测距基本原理的不同可以分为三种类型:激光测距仪,超声波测距仪和红外测距仪。在装修过程中,测距仪是一个必不可少的常用工具,了解测距仪的原理能够有效帮助我们认识其工作过程,从而熟练的运用它。今天,小编就为大家揭秘各个类型测距仪原理。    激光测距仪原理  测量方法一:脉冲式激光测距  脉冲激光测距简单来说就是针对激光的飞行时间差进行测距,它是利用激光脉冲持续时间极短,能量在时间上相对集中,瞬时功率很大的特点进行测距。在有合作目标时,可以达到很远的测程;在近距离测量(几千米内)即使没有合作目标,在精度要求不高的情况下也可以进行测距。该方法主要用于地形测量,战术前沿测距,导弹运行轨道跟踪,激光雷达测距,以及人造卫星、地月距离测量等。  脉冲式激光测距原理如图4.1所示。由激光发射系统发出一个持续时间极短的脉冲激光,经过待测距离L之后,被目标物体反射,发射脉冲激光信号被激光接收系统中的光电探测器接收,时间间隔电路通过计算激光发射和回波信号到达之间的时间t,得出目标物体与发射出的距离L。  其精度取决于:激光脉冲的上升沿、接收通道带宽、探测器信噪比和时间间隔精确度。  测量方法二:三角法激光测距  激光位移传感器的测量方法称为激光三角反射法,激光测距仪的精度是一定的,同样的测距仪测10米与100米的精度是一样的。而激光三角反射法测量精度是跟量程相关的,量程越大,精度越低。  激光测距的另一种原理是激光三角反射法原理:半导体激光器1被镜片2聚焦到被测物体6。反射光被镜片3收集,投射到CCD阵列4上;信号处理器5通过三角函数计算阵列4上的光点位置得到距物体的距离。  激光发射器通过镜头将可见红色激光射向物体表面,经物体反射的激光通过接受器镜头,被内部的CCD线性相机接受,根据不同的距离,CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度即知的激光和相机之间的距离,数字信号处理器就能计算出传感器和被测物之间的距离。  同时,光束在接收元件的位置通过模拟和数字电路处理,并通过微处理器分析,计算出相应的输出值,并在用户设定的模拟量窗口内,按比例输出标准数据信号。如果使用开关量输出,则在设定的窗口内导通,窗口之外截止。另外,模拟量与开关量输出可设置独立检测窗口。  常用在铁轨、产品厚度、平整度、尺寸等方面。  测量方法三:激光回波法  激光位移传感器采用回波分析原理来测量距离可以达到一定程度的精度。传感器内部是由处理器单元、回波处理单元、激光发射器、激光接受器等部分组成。激光位移传感器通过激光发射器每秒发射一百万个脉冲到检测物并返回至接收器,处理器计算激光脉冲遇到检测物并返回接收器所需时间,以此计算出距离值,该输出值是将上千次的测量结果进行的平均输出。  其原理与脉冲式激光测距类似,又称脉冲回波法,用于激光位移传感器。    超声波测距仪原理  超声波具有指向性强,传播距离远(在介质中),因此也常被运用于距离测量。  超声波在空气中传播,遇到障碍物就会立即返回。超声波测距仪的工作原理就是通过发射装置发出超声波,然后根据接收器接收超声波的时间差而计算出距离。具体计算方法如下:  超声波在空气中的传播速度v=340m/s,如果超声波在空气中传播于A、B两点间往返一次所需时间为t,那么A、B两点间距离D=vt/2  其中:  D——测站点A、B两点间距离;  v——超声波在空气中的传播速度;  t——光往返A、B一次所需的时间。  超声波测距仪在军事和捕方面用途广泛,还可以运用于海底地貌测量。    红外测距仪原理  红外测距仪利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理来检测障碍物的远近。测距仪内有红外信号发射与接收二极管,发射管发射特定频率的红外信号后,接收管接收了障碍物反射的这个信号,经过数字化处理后就能得出障碍物间的距离。简而言之,就是利用高频调制的红外线在待测距离上往返产生的相位移算出光束度越时间t,从而得出距离D=ct/2(c为红外线在的传播速度)。  红外线测距仪便宜且易制,使用起来也快捷安全,但是精度较低,测量距离也比较近,且方向性差。    简单来说,三种测距仪的原理都是通过发射某种物质使其在介质中以一定的速度传播,并接收其遇到障碍物后反射回来的部分,然后根据路程(S)=时间(t)*速度(v)的简单数学原理公式而估算出两点间的距离。以上就是有关测距仪原理的内容,希望能对大家有所帮助!
2023-08-10 02:15:041

测距仪原理大揭秘

  测距仪顾名思义是一种用于距离测量的仪器,根据测距基本原理的不同可以分为三种类型:激光测距仪,超声波测距仪和红外测距仪。在装修过程中,测距仪是一个必不可少的常用工具,了解测距仪的原理能够有效帮助我们认识其工作过程,从而熟练的运用它。今天,小编就为大家揭秘各个类型测距仪原理。    激光测距仪原理  测量方法一:脉冲式激光测距  脉冲激光测距简单来说就是针对激光的飞行时间差进行测距,它是利用激光脉冲持续时间极短,能量在时间上相对集中,瞬时功率很大的特点进行测距。在有合作目标时,可以达到很远的测程;在近距离测量(几千米内)即使没有合作目标,在精度要求不高的情况下也可以进行测距。该方法主要用于地形测量,战术前沿测距,导弹运行轨道跟踪,激光雷达测距,以及人造卫星、地月距离测量等。  脉冲式激光测距原理如图4.1所示。由激光发射系统发出一个持续时间极短的脉冲激光,经过待测距离L之后,被目标物体反射,发射脉冲激光信号被激光接收系统中的光电探测器接收,时间间隔电路通过计算激光发射和回波信号到达之间的时间t,得出目标物体与发射出的距离L。  其精度取决于:激光脉冲的上升沿、接收通道带宽、探测器信噪比和时间间隔精确度。  测量方法二:三角法激光测距  激光位移传感器的测量方法称为激光三角反射法,激光测距仪的精度是一定的,同样的测距仪测10米与100米的精度是一样的。而激光三角反射法测量精度是跟量程相关的,量程越大,精度越低。  激光测距的另一种原理是激光三角反射法原理:半导体激光器1被镜片2聚焦到被测物体6。反射光被镜片3收集,投射到CCD阵列4上;信号处理器5通过三角函数计算阵列4上的光点位置得到距物体的距离。  激光发射器通过镜头将可见红色激光射向物体表面,经物体反射的激光通过接受器镜头,被内部的CCD线性相机接受,根据不同的距离,CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度即知的激光和相机之间的距离,数字信号处理器就能计算出传感器和被测物之间的距离。  同时,光束在接收元件的位置通过模拟和数字电路处理,并通过微处理器分析,计算出相应的输出值,并在用户设定的模拟量窗口内,按比例输出标准数据信号。如果使用开关量输出,则在设定的窗口内导通,窗口之外截止。另外,模拟量与开关量输出可设置独立检测窗口。  常用在铁轨、产品厚度、平整度、尺寸等方面。  测量方法三:激光回波法  激光位移传感器采用回波分析原理来测量距离可以达到一定程度的精度。传感器内部是由处理器单元、回波处理单元、激光发射器、激光接受器等部分组成。激光位移传感器通过激光发射器每秒发射一百万个脉冲到检测物并返回至接收器,处理器计算激光脉冲遇到检测物并返回接收器所需时间,以此计算出距离值,该输出值是将上千次的测量结果进行的平均输出。  其原理与脉冲式激光测距类似,又称脉冲回波法,用于激光位移传感器。    超声波测距仪原理  超声波具有指向性强,传播距离远(在介质中),因此也常被运用于距离测量。  超声波在空气中传播,遇到障碍物就会立即返回。超声波测距仪的工作原理就是通过发射装置发出超声波,然后根据接收器接收超声波的时间差而计算出距离。具体计算方法如下:  超声波在空气中的传播速度v=340m/s,如果超声波在空气中传播于A、B两点间往返一次所需时间为t,那么A、B两点间距离D=vt/2  其中:  D——测站点A、B两点间距离;  v——超声波在空气中的传播速度;  t——光往返A、B一次所需的时间。  超声波测距仪在军事和捕方面用途广泛,还可以运用于海底地貌测量。    红外测距仪原理  红外测距仪利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理来检测障碍物的远近。测距仪内有红外信号发射与接收二极管,发射管发射特定频率的红外信号后,接收管接收了障碍物反射的这个信号,经过数字化处理后就能得出障碍物间的距离。简而言之,就是利用高频调制的红外线在待测距离上往返产生的相位移算出光束度越时间t,从而得出距离D=ct/2(c为红外线在的传播速度)。  红外线测距仪便宜且易制,使用起来也快捷安全,但是精度较低,测量距离也比较近,且方向性差。    简单来说,三种测距仪的原理都是通过发射某种物质使其在介质中以一定的速度传播,并接收其遇到障碍物后反射回来的部分,然后根据路程(S)=时间(t)*速度(v)的简单数学原理公式而估算出两点间的距离。以上就是有关测距仪原理的内容,希望能对大家有所帮助!
2023-08-10 02:15:141

测距仪原理大揭秘

  测距仪顾名思义是一种用于距离测量的仪器,根据测距基本原理的不同可以分为三种类型:激光测距仪,超声波测距仪和红外测距仪。在装修过程中,测距仪是一个必不可少的常用工具,了解测距仪的原理能够有效帮助我们认识其工作过程,从而熟练的运用它。今天,小编就为大家揭秘各个类型测距仪原理。    激光测距仪原理  测量方法一:脉冲式激光测距  脉冲激光测距简单来说就是针对激光的飞行时间差进行测距,它是利用激光脉冲持续时间极短,能量在时间上相对集中,瞬时功率很大的特点进行测距。在有合作目标时,可以达到很远的测程;在近距离测量(几千米内)即使没有合作目标,在精度要求不高的情况下也可以进行测距。该方法主要用于地形测量,战术前沿测距,导弹运行轨道跟踪,激光雷达测距,以及人造卫星、地月距离测量等。  脉冲式激光测距原理如图4.1所示。由激光发射系统发出一个持续时间极短的脉冲激光,经过待测距离L之后,被目标物体反射,发射脉冲激光信号被激光接收系统中的光电探测器接收,时间间隔电路通过计算激光发射和回波信号到达之间的时间t,得出目标物体与发射出的距离L。  其精度取决于:激光脉冲的上升沿、接收通道带宽、探测器信噪比和时间间隔精确度。  测量方法二:三角法激光测距  激光位移传感器的测量方法称为激光三角反射法,激光测距仪的精度是一定的,同样的测距仪测10米与100米的精度是一样的。而激光三角反射法测量精度是跟量程相关的,量程越大,精度越低。  激光测距的另一种原理是激光三角反射法原理:半导体激光器1被镜片2聚焦到被测物体6。反射光被镜片3收集,投射到CCD阵列4上;信号处理器5通过三角函数计算阵列4上的光点位置得到距物体的距离。  激光发射器通过镜头将可见红色激光射向物体表面,经物体反射的激光通过接受器镜头,被内部的CCD线性相机接受,根据不同的距离,CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度即知的激光和相机之间的距离,数字信号处理器就能计算出传感器和被测物之间的距离。  同时,光束在接收元件的位置通过模拟和数字电路处理,并通过微处理器分析,计算出相应的输出值,并在用户设定的模拟量窗口内,按比例输出标准数据信号。如果使用开关量输出,则在设定的窗口内导通,窗口之外截止。另外,模拟量与开关量输出可设置独立检测窗口。  常用在铁轨、产品厚度、平整度、尺寸等方面。  测量方法三:激光回波法  激光位移传感器采用回波分析原理来测量距离可以达到一定程度的精度。传感器内部是由处理器单元、回波处理单元、激光发射器、激光接受器等部分组成。激光位移传感器通过激光发射器每秒发射一百万个脉冲到检测物并返回至接收器,处理器计算激光脉冲遇到检测物并返回接收器所需时间,以此计算出距离值,该输出值是将上千次的测量结果进行的平均输出。  其原理与脉冲式激光测距类似,又称脉冲回波法,用于激光位移传感器。    超声波测距仪原理  超声波具有指向性强,传播距离远(在介质中),因此也常被运用于距离测量。  超声波在空气中传播,遇到障碍物就会立即返回。超声波测距仪的工作原理就是通过发射装置发出超声波,然后根据接收器接收超声波的时间差而计算出距离。具体计算方法如下:  超声波在空气中的传播速度v=340m/s,如果超声波在空气中传播于A、B两点间往返一次所需时间为t,那么A、B两点间距离D=vt/2  其中:  D——测站点A、B两点间距离;  v——超声波在空气中的传播速度;  t——光往返A、B一次所需的时间。  超声波测距仪在军事和捕方面用途广泛,还可以运用于海底地貌测量。    红外测距仪原理  红外测距仪利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理来检测障碍物的远近。测距仪内有红外信号发射与接收二极管,发射管发射特定频率的红外信号后,接收管接收了障碍物反射的这个信号,经过数字化处理后就能得出障碍物间的距离。简而言之,就是利用高频调制的红外线在待测距离上往返产生的相位移算出光束度越时间t,从而得出距离D=ct/2(c为红外线在的传播速度)。  红外线测距仪便宜且易制,使用起来也快捷安全,但是精度较低,测量距离也比较近,且方向性差。    简单来说,三种测距仪的原理都是通过发射某种物质使其在介质中以一定的速度传播,并接收其遇到障碍物后反射回来的部分,然后根据路程(S)=时间(t)*速度(v)的简单数学原理公式而估算出两点间的距离。以上就是有关测距仪原理的内容,希望能对大家有所帮助!土巴兔在线免费为大家提供“各家装修报价、1-4家本地装修公司、3套装修设计方案”,还有装修避坑攻略!点击此链接:【https://www.to8to.com/yezhu/zxbj-cszy.php?to8to_from=seo_zhidao_m_jiare&wb】,就能免费领取哦~
2023-08-10 02:15:381

超声波测距原理的特点

超声波指向性强,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量,如测距仪和物 位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,因此在移 动机器人的研制上也得到了广泛的应用。为了使移动机器人能自动避障行走,就必须装备测距系统,以使其及时获取距障碍物的距离信息(距离和方向)。本文所介绍的三方向(前、左、右)超声波测距系统,就是为机器人了解其前方、左侧和右侧的环境而提供一个运动距离信息。
2023-08-10 02:16:041

超声波测距

超声波测距原理是在超声波发射装置发出超声波,它的根据是接收器接到超声波时的时间差,跟回音差不多,与雷达测距原理相似。 超声波知识:超声波是一种频率高于20000赫兹的声波,它的方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波应用:除湿器,清洗机,粉碎机,震荡机,旋转蒸发器等。
2023-08-10 02:17:093

宇航员在月球上不能利用超声波测定两山之间的距离,是由于什么?

月球上没有空气,超声波的传播需要空气这种介质帮助传播,所以超声波在月球上也就无法传递。
2023-08-10 02:17:353

超声波测距为什么只发射一个脉冲? 说错了,为什么以脉冲的形式发射?

超声波测距的原理:就是发射一串脉冲,经过空气传播,碰到介质反射回来,再接收.判断发射和接收的时间差.如果是发送连续脉冲,那就没有办法检测这个时间差了.
2023-08-10 02:17:421

超声波测距如何精确到1毫米

超声波测距 400K的可以达到0.1mm分辨率,角度7度以内。 超声波可以穿透橡胶,铁板等材料,现在有可以用检测穿透的能量的大小判断一张还是两张的超声波传感器。关注一下锐科智能的产品。
2023-08-10 02:17:533

激光测距仪与超声波测距仪有哪些不同

超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知,测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间,根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。超声波测距仪由超声波发生电路、超声波接收放大电路、计数和显示电路组成。激光测距仪,是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。激光测距仪在工作时向目标射出一束很细的激光,由光电元件接收目标反射的激光束,计时器测定激光束从发射到接收的时间,计算出从观测者到目标的距离。超声波测距仪与激光测距仪的区别1、精度上,超声波测距仪的测量精度是厘米级的,激光测距仪的测量精度是毫米级的;2、测量范围上,超声波测距仪的测量范围通常在80米以内,而手持式激光测距仪的测量范围最高可到200米,激光测距望远镜的测量范围可到几百几千米,甚至更远(激光测距望远镜的测量精度通常为1米或几十厘米)。3、超声波测距仪容易报错,由于超声波测距仪是声波发射,具有声波的扇形发射特性,所以当声波经过之处障碍物较多时,反射回来的声波较多,干扰较多,易报错,而激光测距仪是极小的一束激光发射出去再回来,所以只要光束能通过的,几乎无干扰。4、超声波测距仪的价格从几十元到几百元,激光测距仪的价格从几百元到几千、几万元,根据精度及距离的不同而有很大的差别。
2023-08-10 02:18:021

超声波测距与超声波测液位的原理一样吗

原理是一样的,测液位只是增加一个计算,用总的高度减去距离得到液位。当然如果做工业检测的液位,还是有难度的,因为工业现场比较复杂。
2023-08-10 02:18:122

空气中超声波信号强度和测量距离的关系

的超声波测距原理原理是在空气中使用超声波距离测量超声波的传播速度是已知的,测量的声波反射后发射时间障碍物,根据发送器和接收器,用于计算发射之间的时间差指向该障碍物的实际距离。因此,超声波和雷达测距原理的原理是一样的。 测距公式为:L = C×T 其中L是测量距离的长度,C是在空气中的超声波传播速度,T为距离测量的传播时间差(T传输的一半接收时间值)。 超声波测距主要应用于逆向提醒,建筑工地,工业现场,如距离测量,虽然目前距离范围可以达到几百米,但测量的精度往往只能达到厘米量级。 作为超声波发射器是容易取向,良好的方向,强度,易于控制,具有与待测量的物体不直接接触的优点,是理想的液位测量的手段。在精密的液位测量需要达到毫米级的精度,但是目前国内的超声波测距专用集成电路仅仅是厘米级的精度。通过分析生成的提高测量时间差到微秒级,以及以补偿与LM92温度传感器的声波传播速度的超声波距离测量误差的原因,我们设计了一个高精度的超声测距仪可以实现毫米波电平精度。 C×T />超声波测距误差分析,表明测距误差由超声波测距时间误差传播误差传播速度引起的。 当记者问时间误差范围小于1mm误差,假设已知超声波速度C =344米/秒(20℃环境温度下),忽略声音传播错误的速度。测距误差S△吨<(0.001/344)≈0.000002907s的2.907ms。 在超声波前提的传播速度是精确的,测量的传播时间差,只要达到微秒级的距离的准确性,我们可以保证小于1mm的误差测距误差。作为时钟参考89C51单片机的定时器12MHz晶振可以很容易地计算为1μs的精度,因此系统可以采用1mm以内测量范围89C51定时器错误保证时间。 超声波错误受空气的密度,空气的密度更高的超声波传播速度的传播速度,超声波的速度传播,空气密度和温度有着密切的的关系,如表1所示。 已知超声波速度与温度关系如下:其中:r - 给定的空气的热容量热容量气体的比例为1.40, R - 通用气体常数,8.314千克·mol-1的·K-1,空气 M-气体分子量为28.8×10-3公斤·mol-1的,笔 - 绝对温度,273K + T℃。 近似公式:C = C0 0.607×T℃其中:C0为零时的声音332米/ s的速度; T为实际温度(℃)。当精度要求的超声波测距达到1mm时,超声波传播必须考虑到环境温度。例如,当温度为0℃超声速332米/秒,30℃超声速350米/ s时,由于温度的变化改变18米/秒。如果超声在速度测量0℃30℃的环境测量误差造成的100米距离达到5M,1米测量误差将达到5mm处。
2023-08-10 02:18:222

减小超声波测距误差的方法

超声波测距原理 超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知,测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间,根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。由此可见,超声波测距原理与雷达原理是一样的。 测距的公式表示为:L=C×T 式中L为测量的距离长度;C为超声波在空气中的传播速度;T为测量距离传播的时间差(T为发射到接收时间数值的一半)。 超声波测距主要应用于倒车提醒、建筑工地、工业现场等的距离测量,虽然目前的测距量程上能达到百米,但测量的精度往往只能达到厘米数量级。 由于超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、与被测量物体不需要直接接触的优点,是作为液体高度测量的理想手段。在精密的液位测量中需要达到毫米级的测量精度,但是目前国内的超声波测距专用集成电路都是只有厘米级的测量精度。通过分析超声波测距误差产生的原因,提高测量时间差到微秒级,以及用LM92温度传感器进行声波传播速度的补偿后,我们设计的高精度超声波测距仪能达到毫米级的测量精度。 超声波测距误差分析 根据超声波测距公式L=C×T,可知测距的误差是由超声波的传播速度误差和测量距离传播的时间误差引起的。 时间误差 当要求测距误差小于1mm时,假设已知超声波速度C=344m/s (20℃室温),忽略声速的传播误差。测距误差s△t<(0.001/344) ≈0.000002907s 即2.907ms。 在超声波的传播速度是准确的前提下,测量距离的传播时间差值精度只要在达到微秒级,就能保证测距误差小于1mm的误差。使用的12MHz晶体作时钟基准的89C51单片机定时器能方便的计数到1μs的精度,因此系统采用89C51定时器能保证时间误差在1mm的测量范围内。 超声波传播速度误差 超声波的传播速度受空气的密度所影响,空气的密度越高则超声波的传播速度就越快,而空气的密度又与温度有着密切的关系,如表1所示。 已知超声波速度与温度的关系如下: 式中: r —气体定压热容与定容热容的比值,对空气为1.40, R —气体普适常量,8.314kg·mol-1·K-1, M—气体分子量,空气为28.8×10-3kg·mol-1, T —绝对温度,273K+T℃。 近似公式为:C=C0+0.607×T℃ 式中:C0为零度时的声波速度332m/s; T为实际温度(℃)。 对于超声波测距精度要求达到1mm时,就必须把超声波传播的环境温度考虑进去。例如当温度0℃时超声波速度是332m/s, 30℃时是350m/s,温度变化引起的超声波速度变化为18m/s。若超声波在30℃的环境下以0℃的声速测量100m距离所引起的测量误差将达到5m,测量1m误差将达到5mm。 美国国家半导体公司的LM92温度传感器的温度测试分辨率为0.0625℃,-10℃至+85℃准确度为±1.0℃,I2C总线接口。用89C51的通用I/O端口能很容易的模拟I2C总线的读写时序,LM92的高精度温度测量能很好的补偿超声波在不同温度的传播速度。 LM92温度补偿的超声测距仪 系统框图1说明:超声发射部分由89C51单片机P1.3产生40kHz的信号,通过CD4069驱动发射探头;系统接收部分由接收探头拾取反射回来的微弱信号,经过由TL082组成的30db放大器,再由二极管的检波电路得到一个直流电平送入比较器与门限电平比较,最后送入89C51的外部中断INT0,当接收电路接收到反射信号就中断89C51计数器停止计数,从而得到超声波从发射到接收信号的时间差,再读取LM92温度,根据温度修正超声波速度计算出测试的距离。 结语 由LM92温度传感器和单片机组成的高精度超声波测距已应用在各种高精度测距的场合,如自动气象站中水气日蒸发量的测试、自动任意形状物体密度测试仪等,它具有测试速度快,能达到毫米级的测量精度等优点,在工程上的开发与应用前景广阔。■
2023-08-10 02:18:334