超声波测距系统的设计

根据声波在空气中传播反射原理,以超声波换能器为接口部件,应用单片机技术对超声波在空气中的传播时间进行测量,设计了超声波检测系统.详细介绍系统硬件组成、检测原理、方法以及系统软件结构.     

基于峰值校准超声波测距的研究

为了消除超声回波的起伏误差,提高超声测距的准确度.在分析了超声测距系统的信号放大相移误差和幅度起伏误差的基础上,提出了采用固定放大器的闭环增益和回波峰值校准技术消除了信号放大的相移误差和幅度起伏误差的方法,并采用数字电位器实现系统的自动增益控制,改善了回波信号的质量.结果表明:该方法提高了系统测距的稳定性和准确度.     

基于超声波测距系统的节能装置设计

介绍了利用超声波传感器实现无接触式测距系统、炉灶上加装以超声波测量方法的数控节能装置,解决炉灶的空烧问题,从而达到节能的目的.系统由AVR单片机、超声波电路组成,在数据处理中采用了温度补偿和修正量的调整.此系统具有易控制、工作可靠、测距准确度高和流程清晰等优点.     

基于单片机控制的超声波测距系统的设计

本文介绍了一种基于单片机控制的超声波测距系统,详细阐述了其硬件及软件的设计原理.此系统经济实惠,可用于汽车倒车防撞装置、移动机器人、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控,也可以用于如液位,井深、管道长度的测量等场合.     

伪随机序列超声测距系统及FPGA实现

超声测距系统中多路换能器同时工作存在的超声串扰会导致错误的测量和降低系统的工作效率.为了消除串扰,采用二进制频移键控调制(FSK)构造每个超声换能器的编码激励发射序列;结合超声回波信号模型,给出了超声回波信号的解调算法;设计了一种只用异或和加法的并行数字相关技术的回波序列识别和渡越时间捕获器,它能够抑制超声串扰和误码,显著减少数据处理时间和FPGA资源.FPGA仿真结果表明伪随机码(PRBS)可用于消除实时超声测距系统的串扰.     

温度修正的超声波测距控制设计

根据超声波测距的基本原理，结合温度传感器对声速参数进行了修正。使得系统在不同环境下都能达到检测要求。系统具有存储、显示、传输数据功能，测量精度高，性能稳定，并应用于机器人的检测系统中。     

高精度超声波测距系统

介绍了利用超声波传感器实现无接触式空气测距的原理和硬件组成,并充分考虑到测量环境温度对超声波传递速度的影响,通过温度补偿的方法对传递速度予以校正,而且可以马上检测声波在现场的传播速度并被采纳,因此具有非常高的测量精度,能实时地将测量数据上传给PC机,具有硬件结构简单、工作可靠、测量误差小等特点,现该产品已经被上海造纸机械电控技术研究所用于造纸设备复卷机的旋转辊位移检测上,实践证明达到了各项指标的要求。     

基于AT89C52单片机的超声波测距系统

介绍了一种基于AT89C52单片机的超声波测距系统，阐述了超声测距系统的硬件电路构成、工作原理及软件设计方法。该系统硬件结构简单、工作可靠，有良好的测量精度和灵敏度。     

提高超声波测距系统精度的研究

论述超声波测距系统的原理及在测量中影响测量精度的主要因素,并论述了温度变化和其他干扰信号对超声测距的影响,最后,对这些存在的问题提出了相应的解决方法.     

基于超声波的微机自动化测距方法

介绍了基于超声波的微机自动化测距方法,并给出了微机程序流图及系统构成的基本原理。     

基于伪随机序列自相关的多传感器测距系统

针对单脉冲回拨方式的超声测距方法存在抗干扰能力差和不能全方位检测环境信息等缺陷,开发了一种多传感器测距系统。该多传感器超声测距系统基于伪随机序列自相关原理,通过对发射信号和回波信号进行相关运算精确的捕捉其相位差来计算渡越时间。以现场可编程门阵列(FPGA)为核心器件,结合超声回波的特点设计了能抑制和隔离电路中噪声的回波微弱信号接收电路、多路模数转换电路和相应的软件系统;提出了适用于该系统的误差校正方法。FPGA仿真结果表明,在误码存在的情况下,设计的基于自相关的回波信号识别系统可以很准确的消除超声串扰和计算出渡越时间。     

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.     

超声波测距系统中的小波去噪方法研究

针对远距离超声波测距系统中回波信号信噪比低的问题,采用小波变换对超声波的回波信号进行去噪处理.为取得较好的去噪效果,对小波变换的参数选取进行了研究.根据小波基的特性,通过能量与能量熵选取最优小波基;基于回波信号噪声的白噪声特征,采用白噪声检验自适应确定分解层数;引入参考噪声信号,确定小波系数处理阈值,并选用一种结合软、...     

基于无源自振抑制的小盲区超声测距方法

防水型收发一体超声波测距换能器所需驱动功率大,激励源去除后产生的无源自振导致了较大的测距盲区,高达30cm,限制了工程应用范围,对此提出了一种可显著减弱无源自振的方法。首先,建立换能器等效电路模型,分析了无源自振产生机理,在此基础上设计出以场效应管为核心的无源自振抑制换能器驱动电路;然后,由于设计的无源自振抑制电路回波信号较弱,进而设计背景噪声阻断电路与脉冲信号叠加电路以增加回波灵敏度,并通过检测脉冲信号叠加电路输出曲线的上拐点准确估计回波时间点。试验研究表明,该方法显著地抑制了无源自振,并可将测距盲区限制在16cm附近。该项研究扩大了超声波测距的工程应用范围,具有较大的应用价值。     

基于FPGA的超声相控阵发射系统设计

为了实现水下超声成像系统中超声信号的相控阵发射,提出并设计了一种基于FPGA的超声相控阵发射系统。分析了相控聚焦的发射原理,利用FPGA丰富的I/O引脚和内部逻辑资源实现了八通道超声相控阵激励信号的发射,并设计了信号调理电路对激励信号进行D/A转换及放大,以有效驱动压电换能器。通过实验测试表明,该系统可以实现超声信号的相控聚焦发射,相控延时精度达到2.5 ns,发射信号稳定,系统集成度高,可以应用于水下超声成像的实现。     

平面全向超声波测距模块优化设计

为了解决超声波换能器在室内定位系统中不利摆放的问题,利用超声波良好的方向性及其易于放射的特点,通过在其上方加装具有确定角度的超声波反射锥,反射超声波而得到水平面内环状传播区域,从而达到平面内全向测距定位的效果。结果表明,模块测距效果提升明显,可组网进行定位,对平面全向定位系统的研制有工程实际意义。     

基于FPGA技术的新型相控阵驱动电路

近年来,结构损伤中超声相控阵检测技术正逐渐成为国际无损检测领域的研究热点之一.由于目前超声相控阵驱动电路中大多采用脉冲信号的激励方式,驱动信号的强度难以控制,缺陷处回波的有效信号不够突出,使得相控阵检测的分辨率较低.针对这一问题,提出了一种基于FPGA技术的新型超声相控阵驱动电路,该驱动电路利用FPGA片上丰富的逻辑资源以及其编程的灵活性,实现了任意波形信号的激励,并且依据超声波在材料中的衰减规律,通过在片上构建强度控制算法实现了缺陷处应力波等强度的目的,从而提高了缺陷检测的分辨率和信噪比.系统主要包括激励信号生成模块、强度程序控制模块以及高频功放模块.最终通过实验,验证了系统的可行性.     

行走机器人的超声波测距系统的研究

根据设计目的 ,制作了行走机器人。介绍了机器人控制系统 ,研究了一种基于单片机AT89C5 2作为控制系统的机器人超声波测距系统 ,分析了系统的组成、工作原理、实验结果和误差 ,最后讨论了该测距系统在机器人避障策略中的应用     

一种适用于机器人避障的超声波测距系统设计与实现

针对机器人安全避障问题,研究设计了一种基于超声波传感器的测距定位系统。探讨了超声波测距原理,详细地研究了系统的硬件设计、软件流程,对实验结果进行了分析。实验表明本测距定位系统电路简单、抗干扰性好,测量精度完全满足机器人避障的要求。     

基于FPGA的智能超声波功率源的设计

介绍了一种基于直接数字合成（Direct Digital Synthesis,DDS）技术的超声波功率源的设计。详细介绍了基于现场可编程逻辑门阵列（FPGA）的DDS信号产生电路、功率放大电路以及超声波功率源与换能器的匹配设计,与传统的DDS相比,系统的功率已经达到工业应用的水平。