【正文】 水中是否存在潛艇并進(jìn)行水下通信。目前，在超聲無損檢測中，脈沖回波系統(tǒng)仍是使用最為廣泛的一種。 浙江師范大學(xué)的李鳴華、余水寶利用單片機(jī)開發(fā)了一種超聲波料位測量系統(tǒng)。測量誤差小于5cm。超聲波在介質(zhì)中傳播時，內(nèi)于介質(zhì)的粘滯性而造成質(zhì)點(diǎn)之間的內(nèi)摩擦，從而使一部 分聲能轉(zhuǎn)變成熱能。由于空氣沒有剪切彈性，只有體積彈性，因而氣體中聲波的傳播形式只能是縱波。（2） 工作溫度。超聲波傳感器由壓電晶片、錐形喇叭、底座、引線、金屬外殼及屏蔽網(wǎng)組成。 超聲波在空氣中傳播速度的補(bǔ)償原理由于聲速對測距影響較大，所以必須補(bǔ)償超聲波在空氣中的傳播速度，根據(jù)公式 可知溫度是影響聲速的主要因素。 渡越時間測量誤差的修正分析測距時間的誤差是無可避免的，因?yàn)椴还苣悴捎煤畏N方法，計時都存在著誤差。LED顯示器與LCD顯示器相比，LED在亮度、功耗、可視角度和刷新速率等方面，都更具優(yōu)勢。所以，系統(tǒng)的穩(wěn)定性、精確度很大程度上依賴硬件。圖31 超聲波測距系統(tǒng)方案框圖 超聲波發(fā)射模塊根據(jù)超聲換能器產(chǎn)生超聲波的原理，超聲波換能器想要產(chǎn)生超聲波需要在換能器兩端加電平信號，當(dāng)信號頻率跟超聲波換能器的固有頻率相等時，超聲波換能器的輸出功率最大，靈敏度最高。如圖32所示。555作為使用最為普遍的定時振蕩器，自從其于1971年由Signetics Corporation發(fā)布后，在以后30年來被大量使用，并且延伸出相當(dāng)多的應(yīng)用電路在本次設(shè)計中我沒有使用比較先進(jìn)的基于CMOS技術(shù)的Timer IC如MOTORLA的MC1455，而是使用了原規(guī)格的NE555。振蕩器模式下其外部連接電路如圖38所示。電阻和電容C構(gòu)成了RC積分電路，施密特觸發(fā)器的一個輸出端（7號腳）接RC積分電路的輸入端，RC積分電路的輸出端接施密特觸發(fā)器的輸入端。 作為分頻器的 IC2 開始計數(shù)分頻。由于一般的運(yùn)算放大器需要正、負(fù)對稱電源，而該裝置電源用的是單電源（9V）供電，為保證其可靠工作，這里用R10和R11進(jìn)行分壓，這樣可以保證放大的交流信號的質(zhì)量，不至于產(chǎn)生信號失真。同時注意到在IC5的同相端接有電容C和二極管D，這是用來防止誤檢測而設(shè)置的。在推薦的工作條件下，電源電流與電源電壓無關(guān)。（6） 低輸入偏流。316 計數(shù)脈沖電路原理其工作頻率f = 1/( x C x R)。A點(diǎn)波形即表現(xiàn)測試脈沖往返的時間，當(dāng)A點(diǎn)電位由低變高時，由于C13電壓不能突變，故B點(diǎn)會產(chǎn)生一個復(fù)位脈沖信號使計數(shù)器清零，同時IC6內(nèi)與非門被打開，IC8開始通過CLOCK腳計數(shù)；同樣當(dāng)A點(diǎn)電位由高變低時，由于C12電壓不能突變，故C點(diǎn)會產(chǎn)生一個鎖存脈沖信號使計數(shù)器數(shù)據(jù)被鎖存，同時IC6的有關(guān)與非門被關(guān)閉，IC8開始停止計數(shù)，完成計數(shù)過程?！?　　DIS：該端接地時，計數(shù)脈沖才能進(jìn)行計數(shù)。設(shè)計中采用了三個LED數(shù)碼管來顯示測量得到的結(jié)果，若采用靜態(tài)顯示方式，則需要使用三塊計數(shù)器，三塊譯碼器，大量的電阻來驅(qū)動三個數(shù)碼管來正常的顯示距離數(shù)據(jù)。其引腳圖如圖321所示。CD4511的工作真值表如表32：表32 4511真值表輸入輸出LEBILIDCBAabcdefg顯示XX0XXXX11111118X01XXXX0000000消隱011000011111100011000101100001011001011000012011001111110013011010001100114011010110110115011011000111116011011111100007011100011111118011100111100119111XXXX鎖存鎖存第四章 仿真及調(diào)試 仿真軟件介紹Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。（2） PCB自動或人工布線。放大、檢波、計時電路如圖43。外圍元件不是很多，所以調(diào)試應(yīng)該不會太難，稍加調(diào)試應(yīng)該會正常工作。感謝父母對我的養(yǎng)育之恩！感謝信息工程學(xué)院全體老師對我的教導(dǎo)、幫助和關(guān)心！感謝信息工程學(xué)院07自動（6）班的全體同學(xué)對我的幫助！最后真誠地感謝所有幫助過我的老師，朋友，同學(xué)！參考文獻(xiàn)[1] 高克成．超聲物位計現(xiàn)狀[J]．聲學(xué)技術(shù)，2002, 2[2] 田靜．聲學(xué)科學(xué)、技術(shù)與藝術(shù)[N]．物理通報，2006, 6．[3] 許天增．超聲傳輸特性和超聲傳感系統(tǒng)研究[N]．廈門大學(xué)學(xué)報，2001, 2．[4] 董子和，李永輝．超聲波測距系統(tǒng)的建立及其在汽車防撞系統(tǒng)的應(yīng)用[J]．汽車電器，1997, 1．[5] 何希才．傳感器及其應(yīng)用電路[M]．電子工業(yè)出版社，2001: 138145．[6] 李啟虎．進(jìn)入二十一世紀(jì)的聲納技術(shù)．聲學(xué)學(xué)報[N]，2000．25(5): 385388[7] 徐鈞，俞宏沛，李建成．縱振換能器拓寬頻帶的方法綜述[J]．聲學(xué)與電子工程，2003, 4．[8] 馮若．超聲手冊[M]．南京人學(xué)出版社，1999: 1113．[9] L Herofrth，H．M．winter．超聲的基本原理與應(yīng)用[M]．上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1961．[10] 于大安．超聲檢測技術(shù)講座[R]．基礎(chǔ)自動化，1995．[11] 王清池，吳在勛．超聲地形障礙檢出系統(tǒng)換能器的研制[J]．廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，1997．[12] 奕桂冬．壓電換能器和換能器陣列[M]．北京人學(xué)出版社，1990．[13] 陳桂生．超聲換能器設(shè)計[M]．海洋出版社，1984．[14] 袁易全．超聲換能器[M]．南京大學(xué)出版社，1994．[15] Jindong Zhang et a1．Modeling and Underwater Characterization of Cymbal Transducers and Arrays[Z]．IEEE Trans Ultrason，F(xiàn)erroelect．，F(xiàn)req．Contr．，2001．[16] M．Toda．Cylindrical PVDF film Transmitter and Receivers for Air Ultrasound[Z]．IEEE TransUltrason，F(xiàn)erroelect．，F(xiàn)req．Contr．，2002．[17] H．Wang，M．Toda．Curved PVDF Airborne Transducer[Z]．IEEE Trans．Ultrason．，F(xiàn)erroelect．，F(xiàn)req．Contr．，1999．[18] Jack blitz．Ultransonics methods and applications[Z]．1963．[19] 程萬勝，吳新軍，劉軍．用CPLD設(shè)計高精度超聲液位檢測系統(tǒng)[J]．傳感器技術(shù)，2003．[20] 楊嬡，高勇，李福德．基于TCPLD的超盧波流量計系統(tǒng)的研制[N]．儀器儀表學(xué)報，2001．[21] 張戟，錢敬榮，沈昱明．LMC型超聲波明渠流蕈計的研制[J]．自動化與儀器儀表，2000．[22] 趙珂，向瑛，千忠．高準(zhǔn)確度超聲波測距儀的研制[J]．傳感器技術(shù)，2003[23] 李廣峰，劉枋，高勇．超聲波流餐計的高精度測量技術(shù)[N]．儀器儀表學(xué)報，2001[24] 王城，吳繼華，范麗珍．Altera FPGA／CPLD設(shè)計基礎(chǔ)篇[M]．人民郵電出版社，2005[25] Steven M．Rubin．Computer Aids for VLSI Design[Z]．Word Wide web，1997．[26] Mead C A，Conway LA．Introduction to VLSI Systems[M]．AddisonWesley Publishing Company,1980．[27] Bradford．Ultrasonic ranging system design[J]．Sensor Review．1993. Vol.