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关于超声波的总结

第一篇：关于超声波的总结关于超声波测距的总结1、TLV2324放大器不能放大40KHZ的信号。2、AD623虽然能放大40KHZ的信号，但是很容易受到超声波传感器的干扰，不能放大。3、LM567速度跟不上，无法锁定200us的信号。4、超声波传感器接收到的信号中有周期为ns级的杂波信号。5、用非门CD4096（用74系列的不行）构成的放大器，经过实验验证R1对放大倍数无影响，放大倍数为50倍（有待考证）。CD4096怕高温，所以要加底座。R1330kCD4096C10.047uF此放大器，当输入信号发生器产生的波形时能够放大，而且无杂波。但是接入超声波传感器接收到的信号时，能放大但是有周期为2ms的杂波信号。6、用RC构成双T滤波电路（带阻滤波器，中心频率40KHZ，如果要构成带通滤波器就要把两个T串联），如果用此滤波器代替上图中的R1，放大器就不能放大，没有周期为2ms的杂波信号。如果用此放大器与R1串联，不能放大，有周期为2ms的杂波信号。C10.015uFR1510C20.015uFR2255R3C30.03uF255第二篇：超声波测距总结超声波测距超声波传感器用于超声控制元件，它分为发射器和接收器。发射器将电磁振荡转换为超声波向空气发射，接收器将接受的超声波进行声电转换变为电脉冲信号。实质上是一种可逆的换能器，即将电振荡的能量转换为机械振荡，形成超声波；或者有超声波能量转换为电振荡。常用的传感器有T40-XX和R40-XX系列，UCM-40T和UCM-40R系列等；其中T代表发射传感器，R代表接收传感器，40为中心频率40KHZ。超声波的传播速度纵波、横波及表面波的传播速度取决于介质的弹性常数以及介质的密度。1.液体中的纵波声速：C1=k/2.气体中的纵波声速：C2=P·/式中：K——体积弹性模量——热熔比P——静态压力——密度注：气体中声速主要受温度影响，液体中声速主要受密度影响，固体中声速主要受弹性模量影响；一般超声波在固体中传播速度最快，液体次之，气体中传播速度最慢。超声波测距原理通过超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播时碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为v,而根据计时器记录的测出发射和接收回波的时间差△t,就可以计算出发射点距障碍物的距离S,即:S=v·△t/2这就是所谓的时间差测距法或：由于超声波也是一种声波,其声速C与温度有关,表1列出了几种不同温度下的声速。在使用时,如果温度变化不大,则可认为声速是基本不变的。常温下超声波的传播速度是334米/秒,但其传播速度V易受空气中温度、湿度、压强等因素的影响,其中受温度的影响较大，如温度每升高1℃,声速增加约0.6米/秒。如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正（本系统正是采用了温度补偿的方法）。已知现场环境温度T时,超声波传播速度V的计算公式为：V=331.45+0.607T声速确定后,只要测得超声波往返的时间,即可求得距离。这就是超声波测距仪的机理。超声波发生器可以分为两类：1、使用电气方式产生超声波；2、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、功率和声波特性各有不同，因而用途也各有不同。目前较为常用的是压电式超声波发生器，其又可分为两类：（1）顺压电效应：某些电介物质，在沿一定方向上受到外力作用而变形时，内部会产生极化现象，同时在其表面上会产生电荷；当外力去掉后，又从新回到不带电的状态，这种将机械能转换为电能的现象称顺压电效应（超声波接收器的工作原理）。（2）逆压电效应：在电介质的极化方向上施加电场，会产生机械变形，当去掉外加电场时，电介质的变形随之消失，这种将电能转化为机械能的现象称逆压电效应（超声波发射器的工作原理）。系统框图超声波发射电路方案一利用555定时器构成多谢振荡器产生40KHz的超声波。如下图为555定时器构成的多谢振荡器，复位端4由单片机的P0.4口控制，当单片机给低电平时，电路停振；当单片机给高电平时电路起振。接通电源后，电容C2来不及充电，6脚电压Uc=0，则U1=1,555芯片内部的三极管VT处于截止状态。这时Vcc经过R3和R2向C2充电，当充至Uc=2/3Vcc时，输出翻转U1=0，VT导通；这时电容C2经R2和VT放电，当降至Uc=1/3Vcc时，输出翻转U1=1.C2放电终止、又从新开始充电，周而复始，形成振荡。其振荡周期t1和放电时间t2有关，振荡周期为:T=t1+t20.7(R3+2R2)C2f=1/T=1/(t1+t2)1.43/(R3+2R2)C2=40KHz有上面公式可知，555多谐振荡器的