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188宝金博页面版: 超声波测距仪的研究

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内容提示: · 96·工业仪表与自动化装置2009年第l 期超声波测距仪的研究朱旋( 淮北煤炭师范学院,安徽淮北235001)摘要:超声波测距是一种有效的非接触式测距方法,能够克服传统测距方法的不足。利用AT89C5l 定时功能来计算超声波在媒质中的传播时问,进而计算出超声波在媒质中的传播距离。该仪器在工业控制、能源勘探、水利监测等领域具有广泛的应用。关键词:超声波;单片机;测距仪中图分类号:TH 711文献标志码:A文章编号:1000—0682( 2009) 01—0096—02Research on an ul trasoni c range fi nderZH UXuan(肌m i 妊z|∞k” co如驴旷‰f删∞打y,A以“ 日m i ki 23500l ,矾i 船)A...

文档格式:PDF | 页数:4 | 浏览次数:91 | 上传日期:2010-08-11 01:03:16 | 文档星级:
· 96·工业仪表与自动化装置2009年第l 期超声波测距仪的研究朱旋( 淮北煤炭师范学院,安徽淮北235001)摘要:超声波测距是一种有效的非接触式测距方法,能够克服传统测距方法的不足。利用AT89C5l 定时功能来计算超声波在媒质中的传播时问,进而计算出超声波在媒质中的传播距离。该仪器在工业控制、能源勘探、水利监测等领域具有广泛的应用。关键词:超声波;单片机;测距仪中图分类号:TH 711文献标志码:A文章编号:1000—0682( 2009) 01—0096—02Research on an ul trasoni c range fi nderZH UXuan(肌m i 妊z|∞k” co如驴旷‰f删∞打y,A以“ 日m i ki 23500l ,矾i 船)Abstract:7rhe ul trasoni crange fi ndi ngi san em ci entnon—contactm ethod forrange fi ndi ng,w hi chcanrem edythe defi ci ency of anyconventi onalrange 6ndi ngm ethods.The“ m e that theul trasoni c traveli na m edi umi s reckonedbym eans of the AT89C5 1ti m i ng functi on.Consequentl y,thedi stance thattheul —trasoni c travel i n a m edi umcan be w orked out.Thi s i nstrum ent i sw i del yused i n i ndustri alcontrol ,energyexpl orati on,i rri gati on w orks aJ l d so on.Key w ords:ul trasoni c;si nde—chi p com puter;range6nderO引言超声波具有指向性强、方向性好、传播能量大、传播距离较远等特点,所以常用于测量物体的距离、厚度、液位等。超声波测距技术在工业控制、能源勘探、气象测量、水利监测等领域得到了广泛应用。l 超声波测距的基本原理由超声探头发出的超声脉冲信号,借助空气媒质传播,到达测量目标或障碍物后反射回来,其所经历的时间与超声波传播的路程远近有关,根据其传播速度和传播时间计算出其传播距离。系统利用ArI’ 89c51单片机的定时功能实现对超声波信号进行准确的计时,从而实现了高精度的距离测量。如果物体之间的距离用£( m ) 表示,测得往返的传播时间为△ r( s) ,在空气中传播速度为C( m /s) 表示,则有以下关系式:L=C· △ 彤2(1)但传播速度会随环境温度变化而变化。若以£表示环境温度,则传播速度:C=331.4+0.60× t(2)收稿日期:2008一O l —03作者简介:朱旋( 1977) ,安徽淮北人,淮北煤炭师范学院讲师,硕士研究生,研究领域为自动化技术,智能电源技术。在应用中,如果温度变化不大,且无特殊精度要求,可认为声速是基本不变的。否则,必须进行温度补偿。测量时按上式对超声波传播速度加以修正,以减小误差。2系统构成及实现系统由超声波传感器、发射电路、回波接收电路、微处理器、Rs485串口通信等电路组成。微处理器采用了ATM EL公司的AR9c51。系统硬件框图如图1所示。Rs485接口卜P2.5P3.5叫超声波发射器IP3.7叫超声波接收器112M H晶振卜’P1●AT89C51I LED显示I▲l 复位电路卜P3.O 一3.2障碍物图l 系统框图2.1超声波频率及探头的选用超声波在空气中传播功率及精度与频率成正比。权衡几个常用超声波频率的特点,最终选取频率为40kH z。为了便于超声波的发送和接收,方案采用共振频率为40 kH z的超声波探头,其发射探头选用TCT40—10Fl ,对应的接收探头选用TCT40—10S1。2.2超声波发射器的设计超声波发送电路如图2所示。利用软件产生的万方数据

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