附录A原理图 21

附录B实物图 22

附 录C 源程序 23

1 绪论

1。1 超声波测距设计的背景及意义来自优O尔P论R文T网WWw.YoueRw.com 加QQ7520`18766

超声波测距是一种非接触测量方法，传统而实用，相较于激光、涡流和无线电测距方法，具有不受电磁场及外界光等因素的影响的益处。它还有适应恶劣环境的能力，并且具有结构简单、成本低的优点，因此在工业控制、建筑测量和机器人定位等领域得到了广泛的应用。但在测量精度要求更高的场合下，由于超声波传播声时很难精确捕捉，温度又对声速有影响等原因，对超声波测距的精度产生很大的影响，限制了超声测距系统的应用。就目前技术水平而言，我们所知的涉及的行业还是比较多的,尤其是生活中都能看到，只有少部分的体现在特种设备上。因此，在科技行业有着广阔的市场发展和工业领域的大环境下，超声波测距将有很大的市场，未来的推广和发展将不可忽视，会有很大的发展空间和提升空间，以满足社会日益增长的需求。

如潜艇的声呐系统，帮助解决潜艇在水中判别前方障碍物的问题；以及汽车的倒车雷达的应用，在倒车过程中判别障碍物的距离，以便做出反应。而现实生活中，此类设计已经得到很大的推广，穿梭在大家小巷的汽车几乎都配备了此项功能。毫无疑问，未来超声波测距将继续朝着智能化、自动化的发展方向发展，与其他技术相结合，不断改变我们的生活，使我们的生活更加便捷。近年来，随着超声波技术的不断研究和发展，加之高精度、无损、非接触等优点，超声波的应用越来越普及。只要我们善于发现，善于探索，都可以将我们所学与生活联系起来。

1。2 超声波测距设计的现状论文网

随着电子技术的发展，激光测距、微波雷达测距及超声波测距随之出现。前两种方法一般仅用于军事工业，由于技术难度大成本高，而超声波测距则适于民用广泛推广，因为其技术难度相对较低，对专业知识要求低且成本低廉。超声波常常用于测量距离，由于方向性强，在介质中传播的距离较远，能耗慢，例如物位测量仪、测距仪等都可以通过超声波来实现。使用超声波检测往往更方便、简单、快速、易于实现实时控制，并且能够满足工业界对测量精度的实际要求，因此在移动机器人的研究中得到了广泛的应用。近十年来，国内外学者对超声回波信号处理方法、新型超声换能器的研究和开发以及超声脉冲的选择等方面做了大量的理论分析和研究，根据超声波测距的常见影响因素，提出了通过温度补偿和接收回路自动增益调节来提高超精密测距精度的措施。超声波具有原理简单、易于实现、成本低的优势，已被广泛应用于液位测量领域，移动机器人的定位和避障，汽车防撞和轮廓检测，但超声在实际应用中，还存在一些需要解决的问题：

1)超声波传播波速不稳定

超声波在介质中的传播速度随周围环境(温度、压力等)的变化而变化，温度最为明显。常温下，超声波的传播速度为 340m/s，温度每升高 1℃，声速增加约为0。 6 m/s，因此超声波测距中一般采用温度补偿的方法，即在数据处理中对超声波传播速度进行实时温度补偿。

表1。1 超声波波速与温度的关系表

温度（℃） -30 -20 -10 0