高精度超聲波測距儀的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)答辯-展示頁
2025-01-16 02:11本頁面
【正文】 量有毒或有腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的液面高度或高速公路上快速行駛汽車之間的距離。超聲波測距是一種利用超聲波特性、電子技術(shù)、光電開關(guān)相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)非接觸式距離測量的方法。距離是在不同的場合和控制中需要檢測的一個(gè)參數(shù)，測距成為數(shù)據(jù)采集中要解決的一個(gè)問題。超聲波測距儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 專業(yè)： 應(yīng)用物理系 姓名： 指導(dǎo)教師： 第一章 緒 論 第二章 超聲測距技術(shù)方案分析 第三章 超聲波測距系統(tǒng)硬件部分設(shè)計(jì) 第四章 超聲波測距系統(tǒng)軟軟部分設(shè)計(jì) 第五章 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)與檢驗(yàn) 本課題相關(guān)說明 選題背景及意義 第 一 章 緒論 選題背景及意義 ? 超聲波測距是一種傳統(tǒng)而實(shí)用的非接觸測量方法，和激光、渦流和無線電測距方法相比，具有不受外界光及電磁場等因素的影響的優(yōu)點(diǎn)，在比較惡劣的環(huán)境中也具有一定的適應(yīng)能力，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低，因此在工業(yè)控制、建筑測量、機(jī)器人定位方面得到了廣泛的應(yīng)用。但由于超聲波傳播聲時(shí)難于精確捕捉，溫度對聲速的影響等原因，使得超聲波測距的精度受到了很大的影響，限制了超聲測距系統(tǒng)在測量精度要求更高的場合下的應(yīng)用。而由于超聲波的速度相對光速小的多，其傳播時(shí)間比較容易檢測，并且易于定向發(fā)射，方向性好，強(qiáng)度好控制，因而人類采用仿真技能利用超聲波測距。因?yàn)樗欠墙佑|式的，所以它就能夠在某些特定場合或環(huán)境比較惡劣的情況下使用。如油庫和水箱液面的精確測量和控制，物體內(nèi)氣孔大小的檢測和機(jī)械內(nèi)部損傷的檢測等。采用 AT89S52來實(shí)現(xiàn)對各個(gè)子模塊的控制。軟件部分主要有主程序、超聲波發(fā)生子程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序。當(dāng)聲的頻率高到超過人耳聽覺的頻率極限 (根據(jù)大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，取整數(shù)為 20220赫茲 )時(shí)，人們就會(huì)覺察不出周圍聲的存在，因而稱這種高頻率的聲為“超”聲。即超聲波射線從一種物質(zhì)表面反射時(shí)，入射角等于反射角，當(dāng)射線透過一種物質(zhì)進(jìn)入另一種密度不同的物質(zhì)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生折射現(xiàn)象，也就是要改變它的傳播方向，兩種物質(zhì)的密度差別愈大，則折射率也愈大。對于同一介質(zhì)，聲波的頻率越高，介質(zhì)吸收就越強(qiáng)。 （ 3）超聲波的能量傳遞特性 超聲波之所以能在各個(gè)工業(yè)部門中得到廣泛的應(yīng)用，主要原因還在于比聲波具有強(qiáng)大得多的功率。因?yàn)楫?dāng)聲波進(jìn)入某一介質(zhì)中時(shí)，由于聲波的作用使物質(zhì)中的分子也隨之振動(dòng)，振動(dòng)的頻率和聲波頻率 — 樣，分子振動(dòng)的頻率決定了分子振動(dòng)的速度。物資分子由于振動(dòng)所獲得的能量除了與分子本身的質(zhì)量有關(guān)外，主要是由分子的振動(dòng)速度的平方?jīng)Q定的 ,所以如果聲波的頻率愈高，也就是物質(zhì)分子愈能得到更高的能量。 （ 4）超聲波的聲壓特性 當(dāng)聲波進(jìn)入某物體時(shí) ,由于聲波振動(dòng)使物質(zhì)分子相互之間產(chǎn)生壓縮和稀疏的作用，將使物質(zhì)所受的壓力產(chǎn)生變化。 超聲測距原理 ? 最常用的超聲測距的方法是回聲探測法，超聲波發(fā)射器向某一方向
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