高精度超声波测距系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种高精度超声波测距系统，包括超声波传感器、与所述超声波传感器连接的超声波处理器以及分别与所述超声波处理器连接的语音播报器和报警器，所述超声波传感器包括用于向被测障碍物发射超声波的超声波发射模块以及用于接收从被测障碍物返回的模拟信号的超声波接收模块，所述超声波处理器包括用于采集返回的模拟信号的模拟信号采集模块、所述模拟信号采集模块连接的超声波范围预估模块、所述超声波范围预估模块连接的距离计算模块以及所述距离计算模块连接的距离显示模块。本实用新型高精度超声波测距系统，不仅能够有效提高系统的测量精度高，而且能够有效降低系统的使用成本。
【专利说明】
高精度超声波测距系统
技术领域
[0001]本实用新型属于测距系统技术领域，尤其是涉及一种高精度超声波测距系统。
【背景技术】
[0002]目前常见的测距方法有激光测距、雷达测距和超声波测距等。其中激光测距是利用激光对目标的距离进行测定。激光测距在工作时向目标发射出一束细激光，然后光电元件接收目标反射的激光束，控制电路中的计数器测定从发射到接收的时间，从而计算观测者到目标的距离。雷达测距与激光测距相近，其优点是测距量程大，但是功耗大、价格高，使用场合受局限。
[0003]上述几种测距方法中，超声波的速度相对光速小的多，易于仿真模拟。超声波是频率超过20KHZ的机械波，它同样具有声波传输的基本物理特性一反射、折射、干涉等，超声波在不同媒介面超声波的大部分能量会反射。超声波测距是一种利用超声波特性、电子技术、光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法。自19世纪末到20世纪初，在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后，人们解决了利用电子学技术产生超声波的办法，从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。
[0004]现有的超声波测距仪包含单片机、独立显示屏、按键、电池与超声波传感器，而采用单片机与显示屏的超声波测距仪缺点也逐渐显现，带来了高功耗、高成本的缺陷，同时测量精度不够高。
【发明内容】
[0005]本实用新型提供一种尚精度超声波测距系统，不仅能够有效提尚系统的测量精度高，而且能够有效降低系统的使用成本。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种高精度超声波测距系统，包括超声波传感器、与所述超声波传感器连接的超声波处理器以及分别与所述超声波处理器连接的语音播报器和报警器，所述超声波传感器包括用于向被测障碍物发射超声波的超声波发射模块以及用于接收从被测障碍物返回的模拟信号的超声波接收模块，所述超声波处理器包括用于采集返回的模拟信号的模拟信号采集模块、所述模拟信号采集模块连接的超声波范围预估模块、所述超声波范围预估模块连接的距离计算模块以及所述距离计算模块连接的距离显示模块。
[0007]进一步地，所述超声波处理器还包括超声波控制模块，所述超声波控制模块分别与所述超声波发射模块、所述超声波接收模块相连，所述模拟信号采集模块与所述超声波控制模块相连。
[0008]进一步地，所述超声波处理器还连接有环境温度采集器和环境湿度采集器。
[0009]本实用新型高精度超声波测距系统，通过所述超声波发射模块向被测障碍物发射超声波信号，通过所述超声波接收模块将被测障碍物返回的模拟信号进行接收，接收后的模拟信号发送至模拟信号采集模块进行初步处理，经过初步处理后的数据发送至所述超声波范围预估模块进行超声波范围预估，进行超声波范围预估后的数据发送至所述距离测算模块，测算出最终的测量距离，最后将测量距离发送至所述距离显示模块进行显示，同时所述超声波处理器将获得的测量距离分别发送至语音播报器，所述语音播报器具有语音播报功能，当系统出现故障时所述报警器能够及时进行报警。本实用新型高精度超声波测距系统，采用超声波范围预估方法进行距离计算，具有距离测量精度高、系统成本低的优点。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型高精度超声波测距系统的结构框图。
【具体实施方式】
[0011 ]下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。
[0012]如图1所示，本实用新型高精度超声波测距系统，包括超声波传感器、与所述超声波传感器连接的超声波处理器以及分别与所述超声波处理器连接的语音播报器和报警器，所述超声波传感器包括用于向被测障碍物发射超声波的超声波发射模块以及用于接收从被测障碍物返回的模拟信号的超声波接收模块，所述超声波处理器包括用于采集返回的模拟信号的模拟信号采集模块、所述模拟信号采集模块连接的超声波范围预估模块、所述超声波范围预估模块连接的距离计算模块以及所述距离计算模块连接的距离显示模块。
[0013]所述超声波处理器还包括超声波控制模块，所述超声波控制模块分别与所述超声波发射模块、所述超声波接收模块相连，通过所述超声波控制模块分别控制所述超声波发射模块、所述超声波接收模块的发射、接收工作。所述模拟信号采集模块与所述超声波控制模块相连。
[0014]所述超声波处理器还连接有环境温度采集器和环境湿度采集器。
[0015]本实用新型高精度超声波测距系统工作过程是:所述超声波控制模块先控制所述超声波发射模块向被测障碍物发射超声波信号，所述超声波控制模块再控制所述超声波接收模块将被测障碍物返回的模拟信号进行接收，接收后的模拟信号发送至模拟信号采集模块进行初步处理，经过初步处理后的数据发送至所述超声波范围预估模块进行超声波范围预估，进行超声波范围预估后的数据发送至所述距离测算模块，测算出最终的测量距离，最后将测量距离发送至所述距离显示模块进行显示，同时所述超声波处理器将获得的测量距离发送至语音播报器进行语音播报。在整个测量过程中，如果系统出现故障，则所述超声波处理器将发送故障信号至所述报警器，所述报警器将及时进行报警，通知操作人员进行系统检查，并需要重新进行距离测量。
[0016]以上对本实用新型的优选实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种高精度超声波测距系统，其特征在于:包括超声波传感器、与所述超声波传感器连接的超声波处理器以及分别与所述超声波处理器连接的语音播报器和报警器，所述超声波传感器包括用于向被测障碍物发射超声波的超声波发射模块以及用于接收从被测障碍物返回的模拟信号的超声波接收模块，所述超声波处理器包括用于采集返回的模拟信号的模拟信号采集模块、所述模拟信号采集模块连接的超声波范围预估模块、所述超声波范围预估模块连接的距离计算模块以及所述距离计算模块连接的距离显示模块。2.根据权利要求1所述的高精度超声波测距系统，其特征在于:所述超声波处理器还包括超声波控制模块，所述超声波控制模块分别与所述超声波发射模块、所述超声波接收模块相连，所述模拟信号采集模块与所述超声波控制模块相连。3.根据权利要求1所述的高精度超声波测距系统，其特征在于:所述超声波处理器还连接有环境温度采集器和环境湿度采集器。
【文档编号】G01S15/08GK205539461SQ201620051504
【公开日】2016年8月31日
【申请日】2016年1月19日
【发明人】张颖
【申请人】天津卓翔中屹电子信息科技有限公司