介绍一种收发一体式超声波测距系统的工作原理和系统框图,分析了超声脉冲回波的起伏特性,提出了一种利用回波包络、微分和过零检测来确定超声波回波到达时刻的方法,并详细介绍了有关的硬件电路设计.在此基础上,开发了相应的超声波测距系统的软件. 集成嘲瞳翔AppIicalIonof Integrated c㈣s 一种喜精度超声波测距jil疏曲改进 赵海呜,王纪婵,刘军,史春雪 (中南大学机电工程学院,湖南长沙410083) 摘-要:介绍一种收发一体式超声波测距系统的工作原理和系统框图,分析了超声脉冲回波的起 伏特性,提出了一种利用回波包络、微分和过零检测来确定超声波回波到达时刻的方法,并详细介绍 了有关的硬件电路设计。在此基础上,开发了相应的超声波测距系统的软件。 关键词:收发一体式回波起伏特性回波包络 在现代工业生产过程中,利用超声波进行近距离非 接触式测量越来越广泛,例如液位的测量、煤层的测厚、 机器人定位、辅助视觉系统、车辆的定位与导航、汽车防 撞雷达、井深及管道长度测量等方面。根据超声波纵向 分辨力高、对色彩和光照度不敏感、抗电磁干扰能力强 等特点,可以设计出精度较高的超声波测距系统,应用 于漫反射差和有毒等恶劣环境中。但传统的超声波测距 图1超声回波波形图 仪由于采用固定阈值的比较器比较输出,测量精度普遍 可以验证:超声回波在脉宽时间r处,电压峰值达到 较低…。本文从回波信号处理的角度出发,分析了超声 最大,和童峰的理论分析基本吻合,这也为本文应用在判 波回波曲线的特性,利用回波包络的峰值检测以确定回 断……