一种超声波测距仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及超声波传感器领域，尤其涉及一种超声波测距仪。
【背景技术】
[0002]超声波传感器又称为超声波换能器，它能把电信号转化为声能，以20KH以上的频率发出超声波。
[0003]超声波可以在气体、液体、固体中以不同的速度传播，在同一种均匀介质中的传播速度是固定不变的。在均勾介质中，超声波有一定的指向性，当碰到两种密度不同的介质时，超声波会发生反射。
[0004]超声波测距仪有两大主要功能，一是发出激励信号，驱动超声波传感器发出超声，发出去的超声波在气体中传播，在传播途中如果碰到障碍物就立即被发射回来；二是超声波信号接收电路，超声波测距仪内置单片机处理器计算超声波发出与接收到超声波之间的时间差，超声波测距仪的测距原理是根据:距离S=(速度V *时间T)/2，其中，速度V是超声波在气体中的传播速度，时间T是自超声波被发出之后，碰到障碍物被反射回来，再被接收到之间的时间。
[0005]超声波测距仪常应用于室外环境，超声波测距仪用于室外时，要解决防水问题。超声波测距仪结构设计要求外壳前端要封闭，而超声波传感器的发射头与接收头前面又不能有遮挡。因此解决超声波测距仪的防水问题成为一个重要难题。
[0006]超声波测距仪的超声波传感器的发射头与接收头是焊在主板上的，主板固定连接在超声波测距仪内，无法调节超声波传感器的高度，而安装高度影响到超声波传感器与外壳、前盖板的共振效果，因此超声波传感器的安装高度对于测量指标有影响，解决超声波测距仪的高度调节问题成为另一个重要难题。
【发明内容】
[0007]本实用新型所要解决的主要的技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种能够应用于室外的防水超声波测距仪。
[0008]为了解决上述技术问题，本实用新型提供的超声波测距仪，包括外壳、主板、前盖板；所述外壳为圆筒形，一端为开口 ；所述主板固定在外壳内，主板设有超声波传感器、单片机处理器及处理电路；所述超声波传感器包括发射头和接收头，发射头和接收头朝向外壳开口端；其特征在于:所述前盖板由一个与外壳配合的圆盘和两个与发射头和接收头配合的喇叭口圆筒构成；所述两个喇叭口圆筒的喇叭口位于圆盘上，两个喇叭口圆筒分别套在发射头和接收头上；所述圆盘固定在外壳内。
[0009]作为改进，所述外壳为金属外壳。
[0010]作为改进，所述外壳为铝制外壳。
[0011]本实用新型所要解决的另一个技术问题在于克服现有技术缺陷，提供一种能够调节主板高度的超声波测距仪，所述主板通过一个环形支架固定在外壳内；所述环形支架包括圆环、若干固定在圆环上的螺杆；所述圆环固定在外壳内，主板固定在螺杆上，圆环与主板之间的距离可通过调整螺杆长度调整。
[0012]作为改进，所述螺杆的数量为4个，螺杆对称固定在圆环上。
[0013]本实用新型的有益效果在于:(I)、本实用新型的前盖板由一个与外壳配合的圆盘和两个与发射头和接收头配合的喇叭口圆筒构成，两个喇叭口圆筒的喇叭口位于圆盘上，两个喇叭口圆筒分别套在发射头和接收头上，这样可以既保证了超声波信号在传输过程中不受阻碍，也解决了防水问题；(2)本实用新型的铝制外壳对主板起到电磁屏蔽作用，防止外界电磁对主板的干扰；(3)本实用新型的所述主板通过一个环形支架固定在外壳内，环形支架的圆环与主板之间的距离可通过调整螺杆长度调整。
【附图说明】
[0014]图1为本实用新型的结构示意图；
[0015]图2为本实用新型的外壳的结构示意图；
[0016]图3为本实用新型的主板的结构示意图；
[0017]图4为本实用新型的固定圈的结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合附图对本实用新型作详细说明。
[0019]如图1至4所示，本实用新型的超声波测距仪，包括外壳1、主板2、前盖板3、固定圈4 ;所述外壳I为圆筒形铝制外壳，一端为开口，外壳I尾部设有五芯航空插座6，五芯航空插座6与外部进行通信以及设备供电输入，五芯航空插座6通过导线与主板2连接；所述主板2设有超声波传感器、单片机处理器及处理电路；所述超声波传感器包括发射头和接收头，发射头和接收头朝向外壳I开口端；所述外壳I内部设有四条对称分布的加强筋，主板2通过一个环形支架5固定在外壳的加强筋上，所述环形支架5包括圆环、4个对称固定在圆环上的螺杆；主板2上设有与螺杆对应的圆孔，圆孔直径略大于螺杆，螺杆穿过主板2，螺杆通过位于主板2上方和下方的螺母固定在主板2上；需要调整主板2与环型支架5的距离时，调松螺母，移动主板2到合适的位置，然后旋紧螺母、固定主板2。
[0020]所述前盖板3是用ABS树脂或聚乳酸通过3D打印机打印而成；所述前盖板3由一个与外壳I配合的圆盘和两个与发射头和接收头配合的喇叭口圆筒构成；所述圆盘的直径为90mm，圆盘固定在外壳I内；所述两个喇叭口圆筒的喇叭口位于圆盘上，两个喇叭口圆筒的直径均为16mm，两个喇叭口圆筒分别套在发射头和接收头上；所述固定圈4设有与前盖板3的两个喇B八口圆筒的喇B八口配合的双通孔，固定圈4通过固定螺丝固定于外壳I开口端。
[0021]本实用新型超声波测距仪的超声波传感器的发射头发出超声波信号，接收头接受超声返回波，单片机处理器根据时差法计算被测物体的距离，测量结果通过五芯航空插座6上的通信串口输出。
[0022]本实用新型主要实现了测量超声波测距仪到被测量物体之间的直线距离。本实用新型的最大测量距离为10米，测量精度达:2CM，宽电压供电:9-40V直流电压，工作电流小，能连续24小时/天不间断工作，铝制金属外壳I防水，防止外界电磁对主板2的干扰。响应速度为40毫秒进行一次测量。
[0023]本实用新型应用于高速公路情况调查系统中，测量公路交通车流量。在公路立交桥下或者在公路上安装龙门架，将本实用新型的超声波测距仪安装于立交桥下或是龙门架下，使超声波测距仪垂直向下安装，超声波测距仪扫描通过其下方的车辆外轮廓，然后通过车型识别软件，实现交通车辆车型识别。
[0024]以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下还可以做出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种超声波测距仪，包括外壳(I)、主板(2)、前盖板(3);所述外壳(I)为圆筒形，一端为开口；所述主板(2 )固定在外壳(I)内，主板(2 )设有超声波传感器、单片机处理器及处理电路；所述超声波传感器包括发射头和接收头，发射头和接收头朝向外壳(I)开口端；其特征在于:所述前盖板(3)由一个与外壳配合的圆盘和两个与发射头和接收头配合的喇叭口圆筒构成；所述两个喇叭口圆筒的喇叭口位于圆盘上，两个喇叭口圆筒分别套在发射头和接收头上；所述圆盘固定在外壳(I)内。
2.根据权利要求1所述的超声波测距仪，其特征在于:所述外壳(I)为金属外壳。
3.根据权利要求2所述的超声波测距仪，其特征在于:所述外壳(I)为铝制外壳。
4.根据权利要求1至3任一所述的超声波测距仪，其特征在于:所述主板(2)通过一个环形支架(5)固定在外壳(I)内；所述环形支架(5)包括圆环、若干固定在圆环上的螺杆；所述圆环固定在外壳(I)内，主板(2)固定在螺杆上，圆环与主板(2)之间的距离可通过调整螺杆长度调整。
5.根据权利要求4所述的超声波测距仪，其特征在于:所述螺杆的数量为4个，螺杆对称固定在圆环上。
【专利摘要】本实用新型公开了一种超声波测距仪，包括外壳、主板、前盖板；所述外壳为圆筒形，一端为开口；所述主板固定在外壳内，主板设有超声波传感器、单片机处理器及处理电路；所述超声波传感器包括发射头和接收头，发射头和接收头朝向外壳开口端；其特征在于：所述前盖板由一个与外壳配合的圆盘和两个与发射头和接收头配合的喇叭口圆筒构成；所述两个喇叭口圆筒的喇叭口位于圆盘上，两个喇叭口圆筒分别套在发射头和接收头上；所述圆盘固定在外壳内。本实用新型保证了超声波信号在传输过程中不受阻碍，解决了防水问题，能够在室外使用。
【IPC分类】G01S15-08
【公开号】CN204462384
【申请号】CN201520170883
【发明人】王必友, 冯学军
【申请人】南京师范大学
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月25日