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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 超聲波測(cè)距
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品由核心控制器AT89c52、40KHz方波信號(hào)升壓電路、超聲波發(fā)射換能器、超聲波接收換能器、信號(hào)放大與整形電路、液晶顯示模塊、鍵盤控制電路、語音播報(bào)電路、測(cè)溫電路構(gòu)成。其作用是測(cè)量距離，測(cè)量范圍為0.11m-4m,測(cè)量精度在2cm以內(nèi)，系統(tǒng)工作穩(wěn)定。
- 詳細(xì)介紹：
- 采用的測(cè)量原理：超聲波發(fā)生器T在某一時(shí)刻發(fā)出一個(gè)超聲波信號(hào)，當(dāng)這個(gè)超聲波遇到被測(cè)物體后反射回來，就被超聲波接收器R所接收到。這樣只要計(jì)算出從發(fā)出超聲波信號(hào)到接收到返回信號(hào)所用的時(shí)間，就可算出超聲波發(fā)生器與反射物體的距離。計(jì)算公式為距離S=速度V×信號(hào)往返時(shí)間T÷2。要想通過測(cè)量超聲波傳播的時(shí)間準(zhǔn)確確定距離，聲速v必須準(zhǔn)確選定。實(shí)際上聲速隨介質(zhì)，溫度，壓力等變化而變化。一般條件下，由于大氣壓力變化很小，因此傳播速度主要受溫度的影響。在我們的設(shè)計(jì)測(cè)距系統(tǒng)中采用測(cè)量溫度的方法補(bǔ)償聲速，即用測(cè)溫元件測(cè)量實(shí)際環(huán)境溫度修正聲速?？諝庵械穆曀倥c溫度的關(guān)系近似用下式表示：V=331.4+0.607T m/s T－℃
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的：短距離測(cè)量。 基本思路：超聲波是高于頻率20KHZ的聲波，具有方向性強(qiáng)和穿透能力強(qiáng)的特點(diǎn)，遇到障礙物可反射，可用于距離的測(cè)量， S（距離）=V（聲速）*T（時(shí)間） /2, 常溫下V取340米每秒，T可由單片機(jī)定時(shí)器得到。 創(chuàng)新點(diǎn)：溫度補(bǔ)償；語音播報(bào)； 技術(shù)關(guān)鍵：測(cè)量誤差的減小。 主要技術(shù)指標(biāo)：測(cè)量距離精度。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 科學(xué)性先進(jìn)性： 1、引入溫度補(bǔ)償，S（距離）=V（聲速）*T（時(shí)間） /2, 常溫下V取340米每秒，而溫度是影響速度的主要因素，如果沒有溫度補(bǔ)償，在溫度環(huán)境不同時(shí)，測(cè)量同一個(gè)距離，測(cè)得和數(shù)據(jù)也會(huì)有很大的誤差，引入溫度補(bǔ)償，則使得超聲波測(cè)距儀的穩(wěn)定性更強(qiáng)。 2、引入語音播報(bào)，這比單純的數(shù)字顯示更智能化。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 無
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- √實(shí)物、產(chǎn)品 √現(xiàn)場(chǎng)演示
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說明：系統(tǒng)由四顆南孚的干電池來提供電源（6v），系統(tǒng)能測(cè)的范圍是0.10m到4.00m之間，如果不在此范圍時(shí)將會(huì)有蜂鳴器提示音提示，當(dāng)接通電源時(shí)會(huì)有“歡迎使用超聲波倒車測(cè)距”的提示音，將發(fā)射接收頭對(duì)準(zhǔn)被測(cè)的物體將可以測(cè)出距離（通過液晶顯示顯示出距離，測(cè)量精度為1cm，每隔三秒通過語音來讀出被測(cè)的距離）。 市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè): 無
同類課題研究水平概述
- 本作品的研究課題為：超聲波測(cè)距 國(guó)內(nèi)外該課題的研究水平概述 目前超聲波測(cè)距的現(xiàn)狀是：技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，市場(chǎng)上產(chǎn)品的精度基本都可達(dá)到1MM；同時(shí)穩(wěn)定度也相當(dāng)高，適合大部分環(huán)境下使用；應(yīng)用領(lǐng)域包括：測(cè)距、避障、機(jī)器人定位、曲面仿真等。雖然如此，但也存在一些急待攻克的問題，主要包括：測(cè)量精度的級(jí)別有待提高，測(cè)量距離不夠遠(yuǎn)，普遍只有10米之內(nèi)，最遠(yuǎn)也只有幾十米；一些高精度或遠(yuǎn)距離的產(chǎn)品的電路復(fù)雜，成本較高；依然存在一定距離的育盲區(qū)等等；這些問題限制了超聲波的應(yīng)用。針對(duì)上述存在的問題，國(guó)內(nèi)外的相關(guān)人員進(jìn)行了努力的攻關(guān)。研究主要集中在以下幾個(gè)方面：超聲波回波處理、新型換能器研發(fā)、發(fā)射脈沖選取等等，下面簡(jiǎn)單列出一些研究成果：超聲波回波處理方面，最小均方自適應(yīng)時(shí)延估計(jì)算法；一體化換能器；專用脈沖發(fā)生器；采用功率驅(qū)動(dòng)芯片和升壓變壓器等，這些新的技術(shù)大大提高了超聲波測(cè)距的精度和距離。
