一种高精度超声波测距系统的设计

设计了一种收发一体式超声波测距系统,在硬件设计上选用高速单片机W77E58做微处理器,提高测量时间的分辨率.超声波接收电路中的自动增益控制(AGC)电路有效地解决了远距离测量时回波信号过于微弱而导致系统测量误差加大的问题.在软件设计上考虑系统的硬件响应时间和超声波探头的压电材料与探头表面的距离,对测量结果进行修正.实验结果表明:测距精度高、重复性好,可靠性高.     

超声波测距盲区研究的探讨

盲区是超声波测距系统的一项重要指标.阐述了超声波测距的基本原理,详细分析了收发一体式系统和收发分体式系统产生盲区的原因.针对收发一体式超声波测距系统,通过对当前国内外超声波测距系统开发技术和产品进行分析,全面梳理了减小盲区的主要方法.这些方法包括:通过增大回路的衰减系数和降低超声波功率,在发射端减小拖尾的方式缩小超声波测距盲区;利用时变增益放大电路减小超声测距系统的盲区;采用特殊的回波检测方法等.对于受环境所限,只能使用收发一体式超声波测距的情况下,如何尽可能缩小测量盲区是个值得研究的问题.     

一种改进的高精度超声测距方法研究

为提高超声测距系统的近距离测距精度,提出了一种改进的超声测距方法.该方法通过将回波信号放大调理为单片机能够识别的计数脉冲,并通过计数一定值的脉冲数确定回波前沿以计算超声波自发出至系统接收到回波的时间间隔.详细介绍了系统工作原理并分析了该方法的理论误差,介绍了超声测距系统的的实现方案、组成结构及软件设计.选用表面光滑的静电板为被测物体进行了测距实验,在200mm～1200mm测距范围内,最大测量误差不超过8mm,实验结果表明该方法有效提高了测距精度.     

一种高精度超声波测距系统研究

介绍了一种以单片机AT89S52为核心,同时用74LS04驱动超声波发射探头,用CX20106A对接收信号进行放大、滤波、检波并输出负脉冲的低成本、高精度超声波测距系统的硬件和软件设计方法。实验证明,这套超声波测距系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性好。     

一种高精度超声波测距系统的设计

随着控制技术研究的不断深入,人们对距离的测量要求越来越高.为了实现对测量对象距离的实时监测,设计了一种高精度超声波测距系统.该设计主要以C8051F为核心,通过温度变化对声速作相应的处理,对最终测试结果进行校正,并根据距离自动调整超声波频率.同时,通过LabVIEW,实现了数据实时显示、存储、报警和打印等功能,并完成了单片机系统与计算机之间的通信.该系统具有检测方便、实时数据采集传输、费用低廉和测量精度高等优点.     

基于FPGA的高精度超声波测距系统的设计

设计了一种基于FPGA的超声波测距模块。在时序和信号处理方面,采用Cyclone Ⅱ系列EP2C5T144C8芯片,通过设计时序发生器、高速计数、回波识别和可变门槛控制等逻辑电路模块可快速有序地对信号进行处理。在声速方面,加入了温度补偿模块,避免使用固定的声速值所引入的偏差,从而提高系统精度。该系统具有可靠性高、集成度高和响应速度快等特点,实验表明,在距障碍物600mm～3600mm时,相对误差在0.3%以内,测量精度得到很大提高。     

一种新型超声波测距系统信号处理方法

一种新型的适用于工程应用的超声波接收端数字信号处理方案,算法思路是以巴特沃斯IIR数字滤波器作为输入输出端,并结合一种新型的包络检波及下采样处理,文中归结为五步算法。详细介绍了各步算法的实现方法、工作原理以及必要性,并结合五步算法的特性给出了一种新型的计算回波渡越时间的点迹法,避开了软件延时与实时性需求之间的矛盾。综合仿真与实验测试说明,此设计方案不仅可以有效滤除信道噪声的干扰,而且可以准确提取包络信息并记录峰值到达时间,极大地满足了超声波测距系统的稳定性和实时性的需求。     

高精度超声波测距系统开发

介绍一种基于AT89S52单片机、超声波频率为200KHz的超声波测距系统,阐述超声测距系统的硬件电路构成、工作原理及软件设计方法,采用软件修正的办法克服误差随距离和被测物体的大小的变化而变化的缺点.实验表明,该测距系统具有较高的测量精度和极小的盲区.     

一种改进的超声波测距方法研究

针对第一个超声回波前沿难以捕捉,提出了增益可编程的回波信号检测方法,进行多次增益校正,使得比较器能捕捉到首个回波前沿。针对测量超声波波速的补偿方法单一,提出了标准挡板,分别测量固定距离的传播时间和待测距离的传播时间,通过两者之比得出待测距离。实验结果表明,所提出的改进方法能够实现恶劣环境下的高精度测距。     

超声波测距高精度系统设计

超声波频率高于20000赫兹,能获得较集中的声能,在介质中能够直线传播,穿透力强。超声波测距是一种非接触式的检测方式,它能够在特定场合或比较恶劣的环境下使用。超声波测距多适用于工业实用应用,水下定位与通讯、地下勘察等,适用于高精度的中长距离测距。利用超声波距离,设计方便,计算处理也简单。     

基于超声波测距的液位自动控制系统

本文介绍了一个基于超声波物位测量原理的液位自动控制系统,它能实时测量并显示液位;可以根据预设液位对容器中的液体进行补给操作.系统通过超声波测速温度补偿对液位测量值进行修正;通过"软件滤波"对测量数据进行修正,使液位控制误差小于2cm.     

基于KL25的高精度无盲区超声波测距系统

在双探头近距离的超声波测距系统中,存在着测量精度不高的问题,并且距离越近误差越大,在测量距离小于10 cm时,由于探头之间的相互影响,将导致无法测量该段距离。本系统根据超声波传播过程中的叠加原理,通过分析探头之间干扰波与从被测物反射的回波的相互叠加,从而消除在近距离测量时的测距盲区。在发射和接收探头之间距离不同时,分析其对测量误差的影响,选择最理想的探头放置距离,并且结合温度对声速传播的影响,设计出近距离高精度无盲区超声波测距系统。     

基于BP神经网络的超声波测距非线性误差校正

本文结合笔者所设计的超声波测距仪,介绍了用神经网络校正超声波传感器的非线性误差的原理与方法,并提出了基于BP神经网络的超声波测距非线性误差校正的模型、算法及其硬件实现。通过理论分析和硬件实验,显示出BP神经网络对超声波传感器的温度补偿和非线性校正的效果良好,充分表明了应用神经网络在提高超声波测距精度方面是一种行之有效的方法。     

基于BP神经网络的超声波测距非线性误差校正

本文结合笔者所设计的超声波测距仪，介绍了用神经网络校正超声波传感器的非线性误差的原理与方法，并提出了基于BP神经网络的超声波测距非线性误差校正的模型、算法及其硬件实现。通过理论分析和硬件实验，显示出BP神经网络对超声波传感器的温度补偿和非线性校正的效果良好，充分表明了应用神经网络在提高超声波测距精度方面是一种行之有效的方法。     

基于超声波测距的高精度室内定位系统

基于超声波测距原理,提出了一种高精度室内定位方法,给出了实验系统结构,设计了系统硬件与软件,完成了系统定位实验,分析了产生误差的原因与解决方法。在2 m×2 m定位区域内,布置4个坐标已知的带有射频通信和超声波测距功能的测距节点构成定位基点。根据定位区域内移动节点与定位基点的超声波测距结果,得到移动节点与各定位基点的距离,再将这些距离通过射频通信上传到上位机进行处理、计算,得到移动节点的坐标。实验结果表明:测量定位误差不超过3 cm,动态响应良好。     

用CPLD设计高精度超声液位检测系统

为了稳定、精确地测量液位,通过运用复杂可编程逻辑器件控制超声波的发射和接收以及单片机进行数据运算的方法设计了超声波液位检测系统,该系统测量误差远远小于1mm。     

基于单片机和超声波的倒车测距仪

司机在倒车时主要借助反光镜和后玻璃窗来观察车后障碍物,但总有死角存在,长车身车辆倒车更是不便.介绍一种基本单片机控制的超声波倒车测距仪,能解决以上问题,成本低、体积小、随意拆卸,还可以做为单片机实训课题给学生使用.测量距离2cm~4m,精度为3mm,对温度进行补偿以提高精度.测量结果能实时显示在汽车里的液晶屏上,同时进行语音提示.可以任意设置最小报警距离,达到极限值时,声光报警.通过以电子产品为载体的单片机实训课程,学生不但提高了学习兴趣,还为将来从事电子产品的设计、检测奠定了坚实的基础.     

基于CAN总线和超声测距的汽车超声蝇眼系统

模仿苍蝇的眼睛,设计了一种先进的基于CAN总线网络和超声测距的汽车超声蝇眼系统,用于汽车低速防撞和预警。系统采用单片机作为控制核心,系统的“复眼”由汽车周围安装的16只超声波传感器构成。通过对16只超声波传感器的合理布局,实现了车辆全方位避障。详细描述了系统的功能结构、工作原理和软件设计。实际运行结果表明：该系统在实时性、稳定性和测量精度方面都达到了较高的水平,能满足汽车的低速防碰撞要求。     

一种基于吸尘机器人的新超声波测距系统

为了提高基于吸尘机器人的超声视觉的测距精度和抗干扰能力,提出一种同时采用阈值法和多频连续波算法的测距系统.对于超声波激励信号,一般采用分频算法来产生,引入直接数字频率综合算法可以得到更精确、更稳定的频率,针对吸尘机器人的具体应用,推导出对应多频连续波算法的计算公式.将2种方法所需硬件上的不同全放在复杂可编程逻辑器件(CPLD)内实现,2种方法的具体融合用软件实现,仿真和实验证明:新方法能大大改善传统方法的测距效果.     

基于CPLD的高精度时间间隔测量系统的设计

介绍一种宽测量范围的高精度时间测量电路的实现原理和设计方法,通过CPLD内部优化的非门延迟线设计,实现了对时间的精确测量;通过不问断精确校准,保证了在不同温度下的测量精确度。实验数据分析表明,该设计能够达到300 ps的测量分辨率,不同温度环境下测量准确可靠。