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超声波测距仪结构及原理

超声波测距仪组成结构超声波测距仪由超声波发生电路、超声波接收放大电路、计数和显示电路组成。超声波测距仪工作原理
超声波测距仪主要是通过声速来测量的,肉眼看不见射出的线。装置上有设置瞄点装置,只要把仪器对准要测量的目标,就会出现一点在测距仪的显示屏幕上。

超声波测距仪组成结构
超声波测距仪由超声波发生电路、超声波接收放大电路、计数和显示电路组成。
超声波发生电路为超声波发生电路。双定时器EN556(U2b)组成单稳态触发器。R6和C6构成微分电路,其作用是:当按键S2按下时,低电平变成正负尖顶脉冲,经过VD1得到负尖顶脉冲,触发单稳态触发器翻转。单稳态翻转输出的高电平持续约1 ms,即tw≈1.1R5C5≈1 ms。EN556(U2n)组成多谐振荡器,接地电阻测试仪振荡频率f1=1/T1≈1/{0.7[(R1+R2)+2(R3+R4)]C3≈40 kHz。该振荡器振荡受单稳态触发器输出电平控制。当单稳态触发器输出高电平时,多谐振荡器产生振荡,EN556的引脚5输出约40个频率为40 kHz、占空比约50%的矩形脉冲。考虑到多谐振荡器起振阶段不稳定,因此设计输m脉冲数较多。若输出脉冲数太少,则发射强度小,测量距离短。但脉冲数过多,发射持续时间长,在距离被测物较近时,脉冲串尚未发射完,这样导致先发射出的脉冲产生的回波将到达接收端,影响测距结果,造成测距盲区增大。(U1)的U1a~U1e组成超声波脉冲驱动电路,可提高驱动超声波发送传感器的脉冲电压幅值,有效进行电/声转换,增强发射超声波的能力,增大测量距离。40 kHz脉冲串的一路经U1a反相,再经由U1b和U1e并联的反相器反相;其另一路经南U1c和U1d并联的反相器反相。

超声波测距仪工作原理
超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,所以经常用超声波来测量距离,如测距仪和物体测量仪,超声波测距仪装置上有设置瞄点装置,只要把仪器对准要测量的目标,就会出现一点在测距仪的显示屏幕上,主要是通过声速来测量的,肉眼看不见射出的线。
超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离(s),即:s=340t/2 。这就是所谓的时间差测距法。
超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知,测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间,根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。


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