CN213517547U - 一种超声波测距装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种超声波测距装置，涉及电子电路技术领域，包括装置外壳和测距设备，装置外壳内部底面设有控制电路板，控制电路板表面设有测距设备，装置外壳顶部设有温度传感条，装置外壳正面一侧设有温度显示计，装置外壳顶部四角内均设有伸缩杆，伸缩杆顶端均设有密度计，密度计和温度显示计均通过控制电路板电性连接，采用测距设备与温度显示计和密度计进行配合，通过密度计感知外界空气密度和温度显示计显示外界温度，得到不同温度和空气密度下准确的空气传播的速度，传播电信号到测距设备进行处理，进而可避免空气密度不同的情况下使超声波产生不同的传播速度造成测距不准的现象，使超声波测距更加精准，操作简单，便于使用。

Description

一种超声波测距装置

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种超声波测距装置。

背景技术

由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现，利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人研制上也得到了广泛的应用，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，由此可见，超声波测距原理与雷达原理是一样的，测距的公式表示为:L＝C×T式中L为测量的距离长度；C为超声波在空气中的传播速度；T为测量距离传播的时间差(T为发射到接收时间数值的一半)，超声波测距主要应用于倒车提醒、建筑工地、工业现场等的距离测量，虽然目前的测距量程上能达到百米，但测量的精度往往只能达到厘米数量级，由于超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、与被测量物体不需要直接接触的优点，是作为液体高度测量的理想手段。

但超声波测距在实际使用时，超声波的传播速度受空气的密度所影响，空气的密度越高则超声波的传播速度就越快，而空气的密度又与温度有着密切的关系，对于超声波测距精度要求达到1mm时，就必须把超声波传播的环境温度考虑进去，例如当温度0℃时超声波速度是332m/s,30℃时是350m/s，温度变化引起的超声波速度变化为18m/s。若超声波在30℃的环境下以0℃的声速测量100m距离所引起的测量误差将达到5m，测量1m误差将达到5cm，在精准测距时，环境对超声波测距产生影响，增大测距误差产生测量错误，不利于超声波的精准测距。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种超声波测距装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种超声波测距装置，包括装置外壳和测距设备，所述装置外壳内部底面设有控制电路板，所述控制电路板表面设有测距设备，所述控制电路板表面设有连接电路板，所述装置外壳顶部开设有与装置外壳轮廓相同的凹槽，所述装置外壳顶部的凹槽内设有温度传感条，所述装置外壳正面一侧固定设有温度显示计，所述装置外壳顶部四角内均设有伸缩杆，所述伸缩杆顶端均固定设有密度计，所述密度计和温度显示计均通过控制电路板电性连接。

优选的，所述控制电路板顶部表面设有连接座，所述连接座顶部固定设有测距装置，所述控制电路板顶部表面均匀阵列设有连接槽，所述连接槽内设有连接电路板，所述连接电路板与测距装置电性连接。

优选的，所述测距装置包括MPU微处理器，所述MPU微处理器位于测距装置内部底面固定，所述MPU微处理器顶面一侧电性设有信号发射端，所述MPU微处理器顶面远离信号发射端的一侧设有信号接收端。

优选的，所述装置外壳内部设有分隔板，且分隔板位于测距装置顶部，所述分隔板顶部一侧设有距离显示屏，所述距离显示屏端部设有控制旋钮。

优选的，所述分隔板顶部远离距离显示屏的一侧设有对照显示屏，且对照显示屏面积为分隔板顶部面积的1/4。

优选的，所述分隔板顶面均匀阵列设有指示灯，所述指示灯与距离显示屏电性连接，所述装置外壳两侧面均开设有扬声器，且扬声器与指示灯电性连接。

优选的，所述测距设备外壁表面设有防撞套，所述装置外壳四角均固定设有加固件。

有益效果

本实用新型中，采用测距设备与温度显示计和密度计进行配合，通过密度计感知外界空气密度和温度显示计显示外界温度，得到不同温度和空气密度下准确的空气传播的速度，传播电信号到测距设备进行处理，进而可避免空气密度不同的情况下使超声波产生不同的传播速度造成测距不准的现象，使超声波测距更加精准，操作简单，便于使用。

附图说明

图1为一种超声波测距装置立体结构示意图；

图2为一种超声波测距装置正面剖视图；

图3为图2-A处放大图；

图4为一种超声波测距装置侧面剖视图；

图5为一种超声波测距装置俯视剖视图。

图例说明：

1、装置外壳；2、控制电路板；3、连接槽；4、连接电路板；5、连接座；6、测距设备；601、MPU微处理器；602、信号发射端；603、信号接收端；7、分隔板；8、距离显示屏；9、控制旋钮；10、对照显示屏；11、指示灯；12、温度显示计；13、温度传感条；14、伸缩杆；15、密度计；16、扬声器。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。

下面结合附图描述本实用新型的具体实施例。

具体实施例：

参照图1-5，一种超声波测距装置，包括装置外壳1和测距设备6，装置外壳1内部底面设有控制电路板2，控制电路板2表面设有测距设备6，控制电路板2表面设有连接电路板4，装置外壳1顶部开设有与装置外壳1轮廓相同的凹槽，装置外壳1顶部的凹槽内设有温度传感条13，装置外壳1正面一侧固定设有温度显示计12，装置外壳1顶部四角内均设有伸缩杆14，伸缩杆14顶端均固定设有密度计15，密度计15和温度显示计12均通过控制电路板2电性连接，控制电路板2顶部表面设有连接座5，连接座5顶部固定设有测距装置，控制电路板2顶部表面均匀阵列设有连接槽3，连接槽3内设有连接电路板4，连接电路板4与测距装置电性连接，采用测距设备6与温度显示计12和密度计15进行配合，通过密度计15感知外界空气密度和温度显示计12显示外界温度，得到不同温度和空气密度下准确的空气传播的速度，传播电信号到测距设备6进行处理，进而可避免空气密度不同的情况下使超声波产生不同的传播速度造成测距不准的现象，使超声波测距更加精准，操作简单，便于使用，测距装置包括MPU微处理器601，MPU微处理器601位于测距装置内部底面固定，MPU微处理器601顶面一侧电性设有信号发射端602，MPU微处理器601顶面远离信号发射端602的一侧设有信号接收端603，测距设备6通过信号发射端602发射超声波信号，通过信号接收端603接收反馈的超声波信号信息，同时接收对照显示屏10传输的电信号，通过测距设备6内部底面的MPU微处理器601进行信号处理，装置外壳1内部设有分隔板7，且分隔板7位于测距装置顶部，分隔板7顶部一侧设有距离显示屏8，距离显示屏8端部设有控制旋钮9，通过测距设备6内部底面的MPU微处理器601进行信号处理，从而反馈电信号至距离显示屏8，距离显示屏8显示所测物品的距离，从而进行物品的测距，分隔板7顶部远离距离显示屏8的一侧设有对照显示屏10，且对照显示屏10面积为分隔板7顶部面积的1/4，通过对照显示屏10显示对应温度和空气密度下对应的超声波的传播速率，反应电信号至测距设备6，分隔板7顶面均匀阵列设有指示灯11，指示灯11与距离显示屏8电性连接，装置外壳1两侧面均开设有扬声器16，且扬声器16与指示灯11电性连接，若所测距离在距离显示器规定的阈值内，指示灯11亮绿灯，若测距出现异常，则指示灯11为红灯闪烁并反馈电信号至扬声器16发出警报，从而提醒用户进行检修和防护，测距设备6外壁表面设有防撞套，装置外壳1四角均固定设有加固件，通过装置外壳1四角设置加固件对装置外壳1进行加固处理，保障装置外壳1的稳定性。

本实用新型的工作原理：该设备在实际使用时，通过装置外壳1顶部的温度传感条13感知外部温度，反应电信号至温度显示计12，通过伸缩杆14伸长，使伸缩杆14端部的密度计15感知外界空气密度，反应电信号至对照显示屏10，通过对照显示屏10显示对应温度和空气密度下对应的超声波的传播速率，反应电信号至测距设备6，测距设备6通过信号发射端602发射超声波信号，通过信号接收端603接收反馈的超声波信号信息，同时接收对照显示屏10传输的电信号，通过测距设备6内部底面的MPU微处理器601进行信号处理，从而反馈电信号至距离显示屏8，距离显示屏8显示所测物品的距离，从而进行物品的测距，若所测距离在距离显示器规定的阈值内，指示灯11亮绿灯，若测距出现异常，则指示灯11为红灯闪烁并反馈电信号至扬声器16发出警报，从而提醒用户进行检修和防护。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种超声波测距装置，包括装置外壳(1)和测距设备(6)，其特征在于：所述装置外壳(1)内部底面设有控制电路板(2)，所述控制电路板(2)表面设有测距设备(6)，所述控制电路板(2)表面设有连接电路板(4)，所述装置外壳(1)顶部开设有与装置外壳(1)轮廓相同的凹槽，所述装置外壳(1)顶部的凹槽内设有温度传感条(13)，所述装置外壳(1)正面一侧固定设有温度显示计(12)，所述装置外壳(1)顶部四角内均设有伸缩杆(14)，所述伸缩杆(14)顶端均固定设有密度计(15)，所述密度计(15)和温度显示计(12)均通过控制电路板(2)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种超声波测距装置，其特征在于：所述控制电路板(2)顶部表面设有连接座(5)，所述连接座(5)顶部固定设有测距装置，所述控制电路板(2)顶部表面均匀阵列设有连接槽(3)，所述连接槽(3)内设有连接电路板(4)，所述连接电路板(4)与测距装置电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种超声波测距装置，其特征在于：所述测距装置包括MPU微处理器(601)，所述MPU微处理器(601)位于测距装置内部底面固定，所述MPU微处理器(601)顶面一侧电性设有信号发射端(602)，所述MPU微处理器(601)顶面远离信号发射端(602)的一侧设有信号接收端(603)。

4.根据权利要求1所述的一种超声波测距装置，其特征在于：所述装置外壳(1)内部设有分隔板(7)，且分隔板(7)位于测距装置顶部，所述分隔板(7)顶部一侧设有距离显示屏(8)，所述距离显示屏(8)端部设有控制旋钮(9)。

5.根据权利要求4所述的一种超声波测距装置，其特征在于：所述分隔板(7)顶部远离距离显示屏(8)的一侧设有对照显示屏(10)，且对照显示屏(10)面积为分隔板(7)顶部面积的1/4。

6.根据权利要求4所述的一种超声波测距装置，其特征在于：所述分隔板(7)顶面均匀阵列设有指示灯(11)，所述指示灯(11)与距离显示屏(8)电性连接，所述装置外壳(1)两侧面均开设有扬声器(16)，且扬声器(16)与指示灯(11)电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种超声波测距装置，其特征在于：所述测距设备(6)外壁表面设有防撞套，所述装置外壳(1)四角均固定设有加固件。

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