基于STC89C52的超声波测距防撞系统设计

为了实现超声波测距并在达到危险距离时实现自动减速,设计研发一款基于STC89C52单片机的超声波测距防撞系统.采用74LS04、CX20106A为核心器件实现测距功能,LCD1602显示测量距离.由于超声波受外界温度影响较大,提出一种温度补偿电路,可有效提高测距精度,且硬件开销不大.测试结果表明,该测距系统满足设计要求,具有性价比高及系统性能稳定等优点.     

超声波液位检测仪的设计

介绍了超声波测距的基本原理,对应超声波测距仪的误差产生原因,设计了一个以提高测量精度为目的的超声波液位测量仪原型系统,该系统包含脉冲发射电路,变增益接收电路,温度补偿电路和相应的控制电路.实验结果表明该设计方法可以提高超声波测距仪的测量精度并且硬件开销不大.     

基于单片机的超声波测距仪设计开发

作为非接触式检测手段的重要技术，超声波测距已在传感器技术和自动化控制相结合的测距系统中发挥了关键的作用。为解决超声波测距测距精度和响应速度不理想、易受温度影响的问题，基于52单片机，采用软硬件并行研发的方式设计出一款多功能高精度超声波测距仪系统。系统由单片机模块、超声波模块、温湿度采集模块、液晶显示模块和声光报警模块等部分构成，使用C语言开发了液晶显示、超声波、温湿度检测和声光报警等模块子系统。利用STC89C52单片机驱动超声探头和温湿度传感器分别采集超声波往返时间和温湿度，并根据采集到的温度修正测距结果，提高了测距精度。所开发设备经温湿度检测功能、抗干扰能力、报警功能、测距及纠偏功能等试验，结果表明各功能满足设计需求，安全可靠、工作稳定，最远测量距离为500 cm，误差小于2 cm，满足短距离测距的要求。     

大量程、高精度超声测距仪设计

针对现有超声测距系统测距距离短、精度不高的缺点,提出了一种利用积分电路进行距离增益补偿的方法,设计实现了以C8051F320单片机为控制器的超声测距仪.该系统采用超声收发一体化防水传感器,利用发射超声波与反射回波时间差来测量待测距离,并实时测量环境温度以修正超声波传播速度.实验表明:系统性能稳定,精度高、量程大,有广阔的应用前景.     

基于多普勒效应的汽车刹车预警系统研究

汽车安全技术是汽车工业研究领域的一个重要分支。为了赋予汽车智能控制和较高的安全性能。提出了一种利用超声波的多普勒效应来测定车距变化的方法,一种基于STC89C52RC的超声波测距系统的工作原理及其硬件组成和相应的软件流程。硬件系统由脉冲发射电路、接收电路、温度补偿电路和相应的控制电路组成。同时,为了提高超声波测距精度,采用多普勒效应对超声波的传播速度进行校正。实测证明,系统具有较高的测量精度和较强的适应性。     

基于STC89C52单片机的超声波测距设计

超声波测距由于使用方便、可靠性强,广泛应用于各行各业中。详细介绍了超声波测距原理和基于STC89C52单片机控制的超声波测距系统,超声波模块选用HC-SR04,考虑到温度对超声波传播速度的影响,采用DS18B20温度传感器实现温度补偿,实验数据表明,采用温度补偿后提高了测量的精度和稳定性。     

基于单片机的高精度超声波测距系统

研制了一种收发一体式超声波测距系统,介绍了发射驱动及接收转换电路、随时间变化的自动增益控制(AGC)电路及环境温度补偿电路的电路结构,详细阐述了发射驱动及接收转换电路的工作机理及实现方式,提出了解决收发一体式超声波测距电路难题的新方法,设计的自动增益控制(AGC)电路,有效地解决了回波信号过于微弱而导致系统测量误差加大的难题。在此基础上,设计了相应的超声波测距系统的软件。在实验室对系统进行了实地测试,给出了实测结果并分析了产生误差的原因。实验表明,该测距系统具有较高的测量精度。     

基于超声波测距过程温度补偿系统的设计与研究

测量环境温度的变化影响着超声波传播速度的大小,从而影响了超声波测量的准确性。本文设计了一种具有温度补偿功能的超声波测距系统,有效解决了环境温度对超声波测距的影响,提高了测量精度。     

基于T/R40-16的超声波测距系统精度提升的设计与实验

基于超声波测距渡越时间法原理,分析了影响测距精度的主要因素,提出了误差补偿方法,建立了测距系统模型。以T/R40-16压电式收发分离型超声波探头为例,将计算模型数据输入新设计的测距系统软硬件中。实验结果表明,在不提高测试系统成本的前提下,测距精度由原来的1.4%提升到0.5%。     

基于ATMEGA8的低成本超声波测距仪设计

介绍了一种由ATMEGA8单片机控制的成本低、体积小的智能超声波测距仪;首先介绍了超声波的测距原理,重点阐述了整个超声波测距仪的硬件电路以及软件的实现方法。考虑到温度对超声波波速的影响,增加了温度补偿电路来消除温度误差;通过对该系统进行的实验,验证了方法的正确性和有效性,并能够达到较高的测量精度。。     

抓耙式挖泥船测深及误差补偿系统的研究

对河道疏浚的抓耙式挖泥船施工作业深度测量进行了研究,对研发的基于上、下位机的挖深测量及动态补偿系统进行了较深入的介绍。分别对测量及误差补偿原理、系统软、硬件组成、系统模块功能等方面进行了详细说明。系统实现了对在航道疏浚过程中作业深度实时精度监控,减少施工浪费,提高了施工作业质量。     

XGBoost机器学习在光电编码器误差补偿中的应用

光电编码器检测系统的误差主要受基准光电编码器测角误差、数据采集误差、检测系统同轴误差影响。其中，基准光电编码器的测角误差可进行补偿。因此设计了一种基于极度梯度提升树（extreme gradient boosting,XGBoost）机器学习的算法用来补偿基准光电编码器的误差。经该算法补偿后，静态精度提高了35倍，标准差由3.62″减小至0.13″，最大误差值由5.53″降低至0.39″。与传统的误差反传（back progagation,BP）神经网络算法以及径向基函数（radial basis function,RBF）神经网络算法补偿效果相比，XGBoost的补偿效果更优。XGBoost机器学习算法有效降低了基准光电编码器的测量误差，提高了光电编码器检测系统的检测精度。     

机床加工误差补偿信号的实时测量系统

机床加工误差补偿是提高加工精度的重要途径.正确测量机床主轴误差运动是实现加工误差补偿的前提.然而,这一测试问题一直未得到很好解决.本文提出的用差动传感器直接相对主轴表面测量的系统比较简单,容易实现,且为实时测量.该方法已用于车削加工误差实时补偿系统之中,取得了较好的效果.     

动态称重系统计量误差的动态校正

本文讨论了称重系统在动态称重过程中产生计量误差的多种原因,提出了一种能改善动态称重系统性能、提高其测量精度的新的方法。该动态校正方法建立在动态补偿原理的基础上并且应用了一个模糊控制器。文中详细讲述了所使用的模糊控制器动态校正算法,相应的称重系统样机,并给出实际动态称重的结果。     

超声定位中测距角度引入误差的补偿方法

为了解决超声测距角度引入的误差难以有效补偿的问题,基于函数逼近理论和方法,提出了一种超声测距角度引入误差的补偿方法。首先对超声脉冲的传播和入射过程进行了仿真,仿真结果说明不同测距角度下的超声脉冲的传播速度不同,成为引入误差的媒介。然后通过实验分析了此媒介作用下的测距角度与误差的相关关系,采用基函数模型组合的方法构建了超声测距角误差模型。最后,针对模型自变量(测量距离和测距角度)必须是已知值,不能在实际中实现误差补偿的问题,将测距的测量值作为迭代运算的变量,将模型作为迭代运算的关系式,设计了一种超声测距角度引入误差的补偿算法。经实测验证,该算法在测距角度变化时,可以使测距误差的均值小于1.1 mm,有效地补偿了测距角度引入的误差,提高了超声定位的精度。     

数控机床几何误差和误差补偿关键技术

针对目前数控机床的精度强化技术，提出误差补偿需经误差测量，误差建模及系统融合，分析了国内外测试仪器及方法，指出了主要存在精度和效率的矛盾及目前关键是开发高性能测试仪器的问题。     

三坐标测量机实现齿轮滚刀测量的关键技术

为提高滚刀测量的精度和速度,采用四轴联动的三坐标测量机来实现滚刀的测量。重点阐述了滚刀测量起始点的自动定位、滚刀自动分头功能的实现、测头半径补偿以及安装偏心补偿,这些关键技术的运用对滚刀的各项误差测量提供了方便,提高了整个测量的精度,使滚刀的三坐标测量具有传统的机械式滚刀检查仪无法比拟的优越性。     

精密机床几何误差补偿技术及应用

误差补偿技术是提高精密机床精度的有效途径,本文研究了影响精密机床精度的主要因素,重点分析了几何运动误差及热误差源的检测、建模和实时补偿技术。     

双参数非线性概率模型的板材腐蚀精度估计

针对金属板腐蚀在线超声动态检测时探头抖动致使超声波入射角变化,引起测量精度低的问题,建立双参数超声波水浸检测误差修正的非线性概率模型,结合函数逼近理论补偿超声入射角引入误差。采用基函数加权组合与三阶拉格朗日插值结合方法,同时对超声波入射角、界面声程双参数与工件声程的函数关系进行最小二乘曲线拟合,得出入射角与检测误差的非线性相关关系。通过对误差补偿算法中非线性概率模型入射角与界面声程变量的迭代运算,利用折射角反向求解入射角,解决检测中超声波入射角不确定问题。在水层厚度30～45 mm范围内,对不同厚度铝板进行检测,结果表明,经模型补偿处理,超声波以0°～8°角入射,板材检测精度为1%,为有效提高腐蚀精度估计提供依据。