基于单片机的超声波测距仪设计文献综述

 2021-11-07 10:11

毕业论文课题相关文献综述

一、选题的目的与意义

随着科学技术的快速发展,超声波将在传感器中的应用越来越广。在人类文明的历次产业革命中,传感技术一直扮演着先行官的重要角色,它是贯穿各个技术和应用领域的关键技术,在人们可以想象的所有领域中,它几乎无所不在。传感器是世界各国发展最快的产业之一,在各国有关研究、生产、应用部门的共同努力下,传感器技术得到了飞速的发展和进步。但就目前技术水平来说,人们可以具体利用的传感技术还十分有限,因此,这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。

超声波测距与其它非接触式的检测方式方法相比,如电磁的或光学的方法它不受光线,被测对象颜色,电磁干扰等影响。超声波对于被测物体处于黑暗,有灰尘,烟雾,电磁干扰,有毒等恶劣的环境有一定的适应能力。因此在液位测量,机械手控制,车辆自动导航,物体识别等方面有广泛应用。特别是应用于空气测距,由于空气中波速较慢,其回波信号中包含的沿传播方向上的结构信息很容易检测出来,具有很高的分辩力,因而其准确度也较其它方法高,而且超声波传感器具有结构简单,体积小,信号处理可靠等特

超声波是一种指向性强,能量消耗慢的波。它在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量,可解决超长度的测量。

超声波作为一种特殊的声波,同样具有声波传输的基本物理特性、反射、折射、干涉、衍射、散射与物理紧密联系,应用灵活。并且更适合与高温、高粉尘、高湿度和高强电磁干扰等恶劣环境下工作。

超声波可用于非接触测量,具有不受光、电磁波以及粉尘等外界因素的干扰的优点,是利用计算超声波在被测物体和超声波探头之间的传输来测量距离的,对被测目标无损害[5]。而且超声波传播速度在相当大范围内与频率无关。超声波的这些独特优点越来越受到人们的重视。

二、研究概况及发展趋势综述

随着人们生活水平的提高,在当今社会,车辆已经逐渐成为了人们日常生活中至关重要的一部分,我们知道我们越来越离不开汽车了,以车代步已经成为生活的一部分。关于汽车的各种新技术也层出不穷,超声波测距是个重要的一个技术。

随着计算机技术、自动化技术发展,测距问题在工业中变得十分重要。例如,传统的如钢卷尺接触式测量仪器在测量一定距离时,这种仪器对高于3m的顶板安设困难,且测量不准确;对于横向变形量的测量,若安设于两侧之间,则妨碍人、车来往,如果不固定安设装,则测量精度很低,难以监测微小变形。在自动化装配、检测、分类、加工与运输等过程中,要对随意放置的工件进行作业,这就必须对工件的位置、形状、姿势、种类自动地进行判别,尤其在在工件运输过程中进行识别,则问题更为复杂与困难,因此人们急切需要各种非接触式的测距仪。

我们目前的非接触式测距仪常采用超声波、激光和雷达,红外线等。但激光和雷达测距仪造价偏高,红外线测量距离又太短,不利于广泛的普及应用,在某些应用领域有其局限性,相比之下,超声波方法具有明显突出的优点:

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