CN110515082A - 一种基于超声波的自动测距系统 - Google Patents

一种基于超声波的自动测距系统 Download PDF

Info

Publication number
CN110515082A
CN110515082A CN201910840010.9A CN201910840010A CN110515082A CN 110515082 A CN110515082 A CN 110515082A CN 201910840010 A CN201910840010 A CN 201910840010A CN 110515082 A CN110515082 A CN 110515082A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
ultrasonic wave
temperature
hygrosensor
wave receiving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910840010.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110515082B (zh
Inventor
王洪臣
刘旦
刘志鹏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Changchun Institute Technology
Original Assignee
Changchun Institute Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Changchun Institute Technology filed Critical Changchun Institute Technology
Priority to CN201910840010.9A priority Critical patent/CN110515082B/zh
Publication of CN110515082A publication Critical patent/CN110515082A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110515082B publication Critical patent/CN110515082B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
    • G01S15/02—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems using reflection of acoustic waves
    • G01S15/06—Systems determining the position data of a target
    • G01S15/08—Systems for measuring distance only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/52—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S15/00

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本发明公开了一种基于超声波的自动测距系统，包括：超声波发射模块、超声波接收模块、温度补偿模块、微处理器模块、显示模块和语音播报模块，所述超声波发射模块、超声波接收模块、温度补偿模块、显示模块和语音播报模块均与微处理器模块建立有联系，所述超声波发射模块包括超声波发射探头和发射记录模块；所述超声波接收模块包括超声波接收探头组、滤波模块和信号输出模块；本发明通过设置温度补偿模块，并设有温度探测器1、温度探测器2和温度探测器3，可以利用多组温度探测器同步进行温度探测，并将探测的结果通过计算模块进行计算，得到温度平均值，可以提高温度补偿的精度，从而提高测距精度，测距效果好，便于使用。

Description

一种基于超声波的自动测距系统
技术领域
本发明涉及超声波测距技术领域，具体为一种基于超声波的自动测距系统。
背景技术
超声波是声波的一部分，是人耳听不见、频率高于20KHZ(千赫兹)的声波；超声波的传播具有指向性强、能量消耗缓慢、在介质中传播距离较远的特点，因而超声波经常用于距离测量；超声波测距的一个实施方式包括一个超声波发射器和一个超声波接收器，利用超声波接收器接收到超声波信号的时间和超声波发射器发送超声波信号的时间之差，乘以超声波信号的传播速度即可获得超声波发射器和超声波接收器之间的距离。
但是，现有的超声波的自动测距系统存在以下缺点：由于超声波传播速度受到温度影响比较明显，但现有的超声波测距时并没有考虑到传播温度的关系，导致测出的距离存在一定的误差，一些具备温度补偿的，只采用单个温度探测模块进行探测，导致温度探测不精准，误差较大，不便于使用，且现有的超声波测距时，大多只采用单个超声波接收探头进行接收，导致探测精度不佳，需要进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于超声波的自动测距系统，以解决上述背景技术中提到的由于超声波传播速度受到温度影响比较明显，但现有的超声波测距时并没有考虑到传播温度的关系，导致测出的距离存在一定的误差，一些具备温度补偿的，只采用单个温度探测模块进行探测，导致温度探测不精准，误差较大，不便于使用，且现有的超声波测距时，大多只采用单个超声波接收探头进行接收，导致探测精度不佳的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于超声波的自动测距系统，包括：超声波发射模块、超声波接收模块、温度补偿模块、微处理器模块、显示模块和语音播报模块，所述超声波发射模块、超声波接收模块、温度补偿模块、显示模块和语音播报模块均与微处理器模块建立有联系；
所述超声波发射模块包括超声波发射探头和发射记录模块；
所述超声波接收模块包括超声波接收探头组、滤波模块和信号输出模块；
所述温度补偿模块包括温度探测模块、计算模块、信号转换模块和输出模块，所述温度探测模块用于对空气温度进行探测；
所述微处理器模块用于对超声波接收模块和温度补偿模块送入的数据进行处理，并将处理结果通过显示模块和语音模块输出；
所述显示模块用于将测距结果进行展示出来；
所述语音播报模块用于将测距结果进行播报，起到提醒警示作用。
优选的，所述超声波发射探头用于发射超声波信号，所述发射记录模块用于记录超声波发生的时间
优选的，所述温度探测模块包括温度探测器1、温度探测器2和温度探测器3，所述温度探测器1、温度探测器2和温度探测器3均用于对空气中的温度进行探测。
优选的，所述温度探测器1、温度探测器2和温度探测器3分别为3中不同型号。
优选的，所述计算模块用于对温度探测模块探测到的多组温度值进行接收，并计算出温度平均值。
优选的，所述信号转换模块用于将温度数据转换成电信号数据。
优选的，所述输出模块用于将电信号数据输出并送入微处理器模块内
优选的，所述超声波接收探头组包括超声波接收探头1、超声波接收探头2和超声波接收探头3，所述超声波接收探头1、超声波接收探头2和超声波接收探头3分别设置在超声波发射探头的左端、右端和下端所述信号输出模块用于将超声波接收模块接收到的超声波数据传输给微处理器模块。
优选的，所述滤波模块用于对超声波接收模块接收到的超声波进行滤波操作，将返回的超声波中的噪声以及干扰数据滤出。
本发明提供了一种基于超声波的自动测距系统，具备以下有益效果：
（1）本发明通过设置温度补偿模块，并设有温度探测器1、温度探测器2和温度探测器3，可以利用多组温度探测器同步进行温度探测，并将探测的结果通过计算模块进行计算，得到温度平均值，可以提高温度补偿的精度，从而提高测距精度，测距效果好，便于使用。
（2）本发明通过设置同时利用滤波模块，可以对接收的超声波进行滤波工作，保证接收效果好，通过设置超声波接收探头1、超声波接收探头2和超声波接收探头3，利用多组超声波接收探头同时接收超声波，并将接收到的超声波数据送入到微处理器模块进行处理，可以提高测距精度，便于使用。
附图说明
图1为本发明的整体框图结构示意图；
图2为本发明的温度补偿模块结构示意图；
图3为本发明的超声波接收模块结构示意图；
图4为本发明的超声波发射模块结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
如图1-4所示，本发明提供一种技术方案：一种基于超声波的自动测距系统，包括：超声波发射模块、超声波接收模块、温度补偿模块、微处理器模块、显示模块和语音播报模块，所述超声波发射模块、超声波接收模块、温度补偿模块、显示模块和语音播报模块均与微处理器模块建立有联系；
所述超声波发射模块包括超声波发射探头和发射记录模块；
所述超声波接收模块包括超声波接收探头组、滤波模块和信号输出模块；
所述温度补偿模块包括温度探测模块、计算模块、信号转换模块和输出模块，所述温度探测模块用于对空气温度进行探测；
所述微处理器模块用于对超声波接收模块和温度补偿模块送入的数据进行处理，并将处理结果通过显示模块和语音模块输出；
所述显示模块用于将测距结果进行展示出来；
所述语音播报模块用于将测距结果进行播报，起到提醒警示作用。
所述超声波发射探头用于发射超声波信号，所述发射记录模块用于记录超声波发生的时间。
所述温度探测模块包括温度探测器1、温度探测器2和温度探测器3，所述温度探测器1、温度探测器2和温度探测器3均用于对空气中的温度进行探测。
所述温度探测器1、温度探测器2和温度探测器3分别为3中不同型号。
所述计算模块用于对温度探测模块探测到的多组温度值进行接收，并计算出温度平均值。
所述信号转换模块用于将温度数据转换成电信号数据。
所述输出模块用于将电信号数据输出并送入微处理器模块内
所述超声波接收探头组包括超声波接收探头1、超声波接收探头2和超声波接收探头3，所述超声波接收探头1、超声波接收探头2和超声波接收探头3分别设置在超声波发射探头的左端、右端和下端所述信号输出模块用于将超声波接收模块接收到的超声波数据传输给微处理器模块。
所述滤波模块用于对超声波接收模块接收到的超声波进行滤波操作，将返回的超声波中的噪声以及干扰数据滤出。
需要说明的是，一种基于超声波的自动测距系统，在工作时，利用超声波发射模块上的超声波发射探头发射超声波信号，并利用发射记录模块记录超声波发生的时间，超声波在遇到障碍物后返回并通过超声波接收模块进行接收，超声波接收模块通过超声波接收探头1、超声波接收探头2和超声波接收探头3同时对超声波进行接收，同时滤波模块对超声波接收模块接收到的超声波中的噪声以及干扰数据滤出，超声波接收模块接收到的超声波数据通过信号输出模块送入到微处理器模块，同时温度补偿模块通过温度探测器1、温度探测器2和温度探测器3对空气中的温度进行探测，并将探测结果通过计算模块进行计算，利用计算模块将温度的平均值算出，利用信号转换模块将温度值转换成温度信号，然后将温度温度送入到微处理器模块，微处理模块对超声波接收模块送入的多组数据进行计算，根据超声波接收探头1、超声波接收探头2和超声波接收探头3的不同位置角度，并结合温度数据，得到三组测量的数据，然后取平均值，得到最终测量数据，然后利用显示模块将最终测量的数据进行展示，同时利用语音播报模块将数据进行播报提示。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种基于超声波的自动测距系统，其特征在于，包括：超声波发射模块、超声波接收模块、温度补偿模块、微处理器模块、显示模块和语音播报模块，所述超声波发射模块、超声波接收模块、温度补偿模块、显示模块和语音播报模块均与微处理器模块建立有联系；
所述超声波发射模块包括超声波发射探头和发射记录模块；
所述超声波接收模块包括超声波接收探头组、滤波模块和信号输出模块；
所述温度补偿模块包括温度探测模块、计算模块、信号转换模块和输出模块，所述温度探测模块用于对空气温度进行探测；
所述微处理器模块用于对超声波接收模块和温度补偿模块送入的数据进行处理，并将处理结果通过显示模块和语音模块输出；
所述显示模块用于将测距结果进行展示出来；
所述语音播报模块用于将测距结果进行播报，起到提醒警示作用。
2.根据权利要求1所述的一种基于超声波的自动测距系统，其特征在于：所述超声波发射探头用于发射超声波信号，所述发射记录模块用于记录超声波发生的时间。
3.根据权利要求1所述的一种基于超声波的自动测距系统，其特征在于：所述温度探测模块包括温度探测器1、温度探测器2和温度探测器3，所述温度探测器1、温度探测器2和温度探测器3均用于对空气中的温度进行探测。
4.根据权利要求1所述的一种基于超声波的自动测距系统，其特征在于：所述温度探测器1、温度探测器2和温度探测器3分别为3中不同型号。
5.根据权利要求1所述的一种基于超声波的自动测距系统，其特征在于：所述计算模块用于对温度探测模块探测到的多组温度值进行接收，并计算出温度平均值。
6.根据权利要求1所述的一种基于超声波的自动测距系统，其特征在于：所述信号转换模块用于将温度数据转换成电信号数据。
7.根据权利要求1所述的一种基于超声波的自动测距系统，其特征在于：所述输出模块用于将电信号数据输出并送入微处理器模块内。
8.根据权利要求1所述的一种基于超声波的自动测距系统，其特征在于：所述超声波接收探头组包括超声波接收探头1、超声波接收探头2和超声波接收探头3，所述超声波接收探头1、超声波接收探头2和超声波接收探头3分别设置在超声波发射探头的左端、右端和下端所述信号输出模块用于将超声波接收模块接收到的超声波数据传输给微处理器模块。
9.根据权利要求1所述的一种基于超声波的自动测距系统，其特征在于：所述滤波模块用于对超声波接收模块接收到的超声波进行滤波操作，将返回的超声波中的噪声以及干扰数据滤出。
CN201910840010.9A 2019-09-06 2019-09-06 一种基于超声波的自动测距系统 Active CN110515082B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910840010.9A CN110515082B (zh) 2019-09-06 2019-09-06 一种基于超声波的自动测距系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910840010.9A CN110515082B (zh) 2019-09-06 2019-09-06 一种基于超声波的自动测距系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110515082A true CN110515082A (zh) 2019-11-29
CN110515082B CN110515082B (zh) 2023-04-14

Family

ID=68631193

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910840010.9A Active CN110515082B (zh) 2019-09-06 2019-09-06 一种基于超声波的自动测距系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110515082B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112926391A (zh) * 2021-01-26 2021-06-08 中车长春轨道客车股份有限公司 一种动车组齿轮箱监测温度滤波方法及装置
CN114441644A (zh) * 2022-02-07 2022-05-06 广州大学 基于反射式超声波的土壤干深度检测装置及方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101173986A (zh) * 2006-10-30 2008-05-07 深圳市诺博特智能科技有限公司 一种无盲区的超声测距仪
JP2009020127A (ja) * 2003-07-16 2009-01-29 Avl List Gmbh 超音波ガス流量計を用いてガスの貫流を検出する方法
CN104459705A (zh) * 2014-12-05 2015-03-25 苏州市欧博锐自动化科技有限公司 一种具有温度补偿的超声波测距系统
CN104656083A (zh) * 2015-02-12 2015-05-27 无锡市崇安区科技创业服务中心 一种具有温度补偿的采用脉冲计数的超声波测距系统
CN104656088A (zh) * 2015-02-12 2015-05-27 无锡市崇安区科技创业服务中心 一种具有温度补偿的采用脉冲计数的超声波汽车防撞系统
CN104965205A (zh) * 2015-05-27 2015-10-07 苏州合欣美电子科技有限公司 基于温度补偿的超声波测距装置
CN205120208U (zh) * 2015-11-30 2016-03-30 湖南沄辉科技股份有限公司 基于双点法实测声速的高精度超声波液位变送器

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009020127A (ja) * 2003-07-16 2009-01-29 Avl List Gmbh 超音波ガス流量計を用いてガスの貫流を検出する方法
CN101173986A (zh) * 2006-10-30 2008-05-07 深圳市诺博特智能科技有限公司 一种无盲区的超声测距仪
CN104459705A (zh) * 2014-12-05 2015-03-25 苏州市欧博锐自动化科技有限公司 一种具有温度补偿的超声波测距系统
CN104656083A (zh) * 2015-02-12 2015-05-27 无锡市崇安区科技创业服务中心 一种具有温度补偿的采用脉冲计数的超声波测距系统
CN104656088A (zh) * 2015-02-12 2015-05-27 无锡市崇安区科技创业服务中心 一种具有温度补偿的采用脉冲计数的超声波汽车防撞系统
CN104965205A (zh) * 2015-05-27 2015-10-07 苏州合欣美电子科技有限公司 基于温度补偿的超声波测距装置
CN205120208U (zh) * 2015-11-30 2016-03-30 湖南沄辉科技股份有限公司 基于双点法实测声速的高精度超声波液位变送器

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ANGELIS A D ET.AL: "《Design and characterization of a portable ultrasonic indoor 3-D positioning system》" *
蓝标;: "高精度气介式超声波水位计的设计" *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112926391A (zh) * 2021-01-26 2021-06-08 中车长春轨道客车股份有限公司 一种动车组齿轮箱监测温度滤波方法及装置
CN112926391B (zh) * 2021-01-26 2022-07-22 中车长春轨道客车股份有限公司 一种动车组齿轮箱监测温度滤波方法及装置
CN114441644A (zh) * 2022-02-07 2022-05-06 广州大学 基于反射式超声波的土壤干深度检测装置及方法
CN114441644B (zh) * 2022-02-07 2023-12-05 广州大学 基于反射式超声波的土壤干深度检测装置及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110515082B (zh) 2023-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100395547C (zh) 混凝土灌注桩质量检测系统
CN107576371B (zh) 一种超声波液位测量方法和超声波液位测量装置
CN100455999C (zh) 一种超声波测量液位的装置及方法
CN201051092Y (zh) 一种声、超声无损检测装置
JP2014509733A5 (zh)
CN101799545A (zh) 基于超声波的动态距离测量方法及系统
CN109579950B (zh) 一种气体超声波流量计的防错波检测装置
CN110515082A (zh) 一种基于超声波的自动测距系统
CN114001804B (zh) 一种基于时间差法超声波计量装置的校准方法及系统
CN111157065A (zh) 气体超声流量计超声波信号传输回路中声延时测量方法
CN104764522B (zh) 一种超声功率测量方法及装置
CN108169752B (zh) 一种基于无线通信的超声波测距方法及系统
CN103591975A (zh) 一种超声波传感器指标检测方法及装置
CN201654224U (zh) 基于声波的空间定位系统
CN102841343A (zh) 一种基于工控机的回声测深仪校准系统及其校准方法
CN102129071A (zh) 超声波测距仪
CN205120208U (zh) 基于双点法实测声速的高精度超声波液位变送器
CN201654231U (zh) 基于超声波的动态距离测量系统
CN205352653U (zh) 一种低速风洞内的超声精确测距系统
CN101799544A (zh) 基于声波的空间定位方法及系统
CN201463855U (zh) 超声波测径仪
CN110440896B (zh) 一种超声波测量系统及测量方法
CN110426531A (zh) 基于超声波的冰下河流流速测量系统及测量方法
CN103033258A (zh) 远距离高指向性低频声波发射与测量装置及方法
CN202869605U (zh) 基于调频脉冲回波法的超声液位测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant