一种超声波传感器校准方法、系统及检测装置与流程

本发明涉及超声波传感器校准，具体涉及一种超声波传感器校准方法、系统及检测装置。

背景技术：

1、超声波传感器包括发射模块和接收模块等，发射模块主要包括压电陶瓷片、振荡器和控制电路，压电陶瓷片用于将电能转换为机械能，从而驱动超声波的发射；振荡器与压电陶瓷片配合使用，产生高频电信号，驱动压电陶瓷片振动，从而发射超声波；控制电路用于控制压电陶瓷片和金属振荡器的工作，确保超声波的发射频率和幅度符合要求。接收模块主要包括接收电路和信号放大器等，接收电路用于接收反射回来的超声波信号，并将其转换为电信号；信号放大器对接收到的信号进行放大，提高信噪比。

2、超声波传感器生产制造出来后，由于上述元件的电气公差和匹配性问题，导致无法保证性能一致，在出厂需进行的校准，以达到探测一致的要求。传统的标定方式是通过超声波传感器的发射模块和接收模块自发自收，以超声波传感器的接收灵敏度作为标定的主要参照。

3、但上述方式无法保证各个超声波传感器发射模块所发射的声波能量一致性，且超声波传感器在接收模块的灵敏度调整上，不同的超声波传感器之间没有统一的声压值作为基准参照，容易导致调整后的各个超声波传感器之间的接收灵敏度存在误差。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本发明的目的是提出一种超声波传感器校准方法，来解决以上背景技术部分提到的问题。

2、本发明通过以下技术方案实现：

3、一种超声波传感器校准方法，该方法包括发射校准步骤，所述发射校准步骤如下：

4、s1、启动待测超声波传感器进入发射声波模式；

5、s2、测量声压部件接收所述待测超声波传感器所发射的声波；

6、s3、判断步骤s2中的声波强度是否在设定阈值范围内；“是”则结束循环；“否”则调整驱动所述待测超声波传感器内部的控制电路阻值，直至所述待测超声波传感器所发射的声波在设定阈值范围内。

7、进一步的，该方法还包括接收校准步骤，所述接收校准步骤如下：

8、s4、启动标准声源部件进入发射声波模式；

9、s5、校准声压部件接收所述标准声源部件所发射的声波；

10、s6、判断步骤s5中的声波强度是否在设定阈值范围内；“是”则进入步骤s7；“否”则调整驱动所述标准声源部件所发射的声波强度，直至所述标准声源部件所发射的声波强度在设定阈值范围内；

11、s7、启动所述待测超声波传感器进入接收声波模式，所述待测超声波传感器接收所述标准声源部件所发射的声波；

12、s8、读取并判断步骤s7中的所述待测超声波传感器所显示的声波幅值是否符合设定阈值；“是”则结束循环；“否”则调整所述待测超声波传感器的信号放大器的放大倍数，直至所述待测超声波传感器所接收并显示的声波幅值在设定阈值范围内。

13、进一步的，所述信号放大器包括有电子可调电阻，通过通信协议调节所述电子可调电阻的阻值大小，实现调整所述信号放大器的放大倍数。

14、作为另一种实施例，本发明提供了一种用于实现如上任一项所述的超声波传感器校准方法的校准系统，包括，

15、声压部件驱动及信号采集模块，所述声压部件驱动及信号采集模块用于驱动测量声压部件和校准声压部件，并采集所述驱动测量声压部件和校准声压部件的声压值；

16、信号发生器模块，所述信号发生器模块用于驱动标准声源部件；

17、传感器驱动模块，所述传感器驱动模块用于驱动待测超声波传感器；

18、微处理器模块，所述微处理器模块用于将所述声压部件驱动及信号采集模块所采集的声压值进行判断是否在设定阈值范围内；所述微处理器模块用于监测并控制所述传感器驱动模块的驱动电流值；所述微处理器模块用于显示所述待测超声波传感器的信号幅值。

19、作为另一种实施例，本发明提供了一种用于实现如上任一项所述超声波传感器校准方法的检测装置，包括设置于隔音环境的检测基板和待测基板；

20、所述检测基板用于装设标准声源部件和测量声压部件；

21、所述待测基板用于装设待测超声波传感器和校准声压部件；

22、还包括调整机构，调整机构与所述检测基板和/或所述待测基板所述固接，通过所述调整机构的驱动使所述待测超声波传感器与所述测量声压部件同轴线布置。

23、进一步的，所述标准声源部件为标准超声波传感器，所述校准声压部件和测量声压部件均为麦克风。

24、进一步的，所述调整机构包括第一调整机构，所述第一调整机构与所述检测基板固接，所述第一调整机构包括依次相连的第一运动组件和第二运动组件，所述第一运动组件用于驱动第二运动组件沿y轴方向平移，所述第二运动组件用于驱动所述检测基板沿z轴方向平移。

25、进一步的，所述调整机构还包括第二调整机构，所述第二调整机构用于驱动所述待测基板沿x轴方向平移。

26、作为另一种实施例，本发明提供了一种计算机设备，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于从所述存储器中调用并运行所述计算机程序，使得所述计算机设备执行如上任一项所述的一种超声波传感器校准方法。

27、作为另一种实施例，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质中存储有指令或代码，当指令或代码在计算机上运行时，使得计算机执行时实现如上任一项所述的一种超声波传感器校准方法。

28、本发明的有益效果为：一种超声波传感器校准方法，该方法包括发射校准步骤，所述发射校准步骤通过测量声压部件检测待测超声波传感器所发射的声波能量，然后通过调整待测超声波传感器内部的控制电路阻值，使待测超声波传感器的发射模块所发射的超声波强度符合产品要求，以此实现待测超声波传感器的发射校准，保证每一待测超声波传感器所发射的声波能量一致性。

技术特征：

1.一种超声波传感器校准方法，其特征在于，该方法包括发射校准步骤，所述发射校准步骤如下：

2.根据权利要求1所述的一种超声波传感器校准方法，其特征在于：该方法还包括接收校准步骤，所述接收校准步骤如下：

3.根据权利要求2所述的一种超声波传感器校准方法，其特征在于：所述信号放大器包括有电子可调电阻，通过通信协议调节所述电子可调电阻的阻值大小，实现调整所述信号放大器的放大倍数。

4.一种用于实现如权利要求1至3任一项所述的超声波传感器校准方法的校准系统，其特征在于：包括，

5.一种用于实现如权利要求1至3任一项所述的超声波传感器校准方法的检测装置，其特征在于：包括设置于隔音环境的检测基板和待测基板；

6.根据权利要求5所述的一种用于超声波传感器校准检测装置，其特征在于：所述标准声源部件为标准超声波传感器，所述校准声压部件和测量声压部件均为麦克风。

7.根据权利要求5所述的一种用于超声波传感器校准检测装置，其特征在于：所述调整机构包括第一调整机构，所述第一调整机构与所述检测基板固接，所述第一调整机构包括依次相连的第一运动组件和第二运动组件，所述第一运动组件用于驱动第二运动组件沿y轴方向平移，所述第二运动组件用于驱动所述检测基板沿z轴方向平移。

8.根据权利要求7所述的一种用于超声波传感器校准检测装置，其特征在于：所述调整机构还包括第二调整机构，所述第二调整机构用于驱动所述待测基板沿x轴方向平移。

9.一种计算机设备，其特征在于：所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于从所述存储器中调用并运行所述计算机程序，使得所述计算机设备执行如权利要求1至3中任一项所述的一种超声波传感器校准方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于：所述计算机可读存储介质中存储有指令或代码，当指令或代码在计算机上运行时，使得计算机执行时实现如权利要求1至3任一项所述的一种超声波传感器校准方法。

技术总结
本发明提供了一种超声波传感器校准方法，该方法包括发射校准步骤，发射校准步骤包括S1、启动待测超声波传感器进入发射声波模式；S2、测量声压部件接收待测超声波传感器所发射的声波；S3、判断步骤S2中的声波强度是否在设定阈值范围内；“是”则结束循环；“否”则调整驱动待测超声波传感器内部的控制电路阻值，直至待测超声波传感器发射的声波在设定阈值范围内；发射校准步骤通过测量声压部件检测待测超声波传感器所发射的声波能量，然后通过调整待测超声波传感器内部的控制电路阻值，使待测超声波传感器的发射模块所发射的超声波强度符合产品要求，以此实现待测超声波传感器的发射校准，保证每一待测超声波传感器所发射的声波能量一致性。

技术研发人员：刘志江,郭智伟,林志伟
受保护的技术使用者：同致电子科技（厦门）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31