[实用新型]超声波测径仪

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种利用超声波测量树的直径的仪器。

背景技术：

国内现在还没有一种可以不接触树就可以测出其直径的仪器。现有的大多方法都是用尺测出其周长，然后在算出直径，这样做既费时又费力，现有的超声波模块只测量平面的物体。

发明内容：

本实用新型的目的是提供一种采用超声波的原理在不接触树干的情况下测出树的直径的超声波测径仪。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

超声波测径仪，其组成包括：测径仪壳体，所述的测径仪壳体内部装有包含8675芯片的测距电路，所述的测距电路中包括带有NE555无稳多谐振荡器模块的发射电路和接收电路，所述的电路分别连接测径仪外部的发射探头和接收探头，以及所述的测径仪外部两支激光笔。

所述的超声波测径仪，所述的NE555无稳多谐振荡器模块的发射电路包括由连接在NE555上的可变电阻W、电阻R和电容C构成的振荡频率调解电路，与所述的NE555连接的输出电路上包含一组放大器，所述的NE555连接单片计算机，所述的两支激光笔成60度。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型采用的是测量环境在野外。温度在--40度到35度之间都可以工作。

2.本实用新型的构造简单、能够输入、能够显示、能够存储并输入到计算机中，电池工作时间长。

3.所述的测径仪工作过程时，超声波测径仪中的超声波测距模块采用双探头方式，一个用来做发射器，另一个用来做接收器，超声波发射器向某一个方向发射超声波，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(d)，即：d＝340t/2。

附图说明：

附图1为本产品的外观结构示意图。附图2为本产品的计算结果示意图。

图3为本产品的发射电路图。图4为本产品的接收电路图。

图5为本产品的电原理图。

具体实施方式：

实施例1：

超声波测径仪，其组成包括：测径仪壳体1，所述的测径仪壳体内部装有包含NE555无稳多谐振荡器控制模块，所述的无稳多谐振荡器控制模块连接测径仪外部的发射探头4和接收探头2，所述的测径仪外部装有两支激光笔3。

所述的NE555无稳多谐振荡器模块的发射电路包括由连接在NE555上的可变电阻W、电阻R和电容C构成的振荡频率调解电路，与所述的NE555连接的输出电路上包含一组放大器件，见附图所示，输出的振荡信号通过CD4049的放大推动超声波换能器S1发声。NE555的第四脚使能端可由单片机控制，当需要发射超声信号时该脚为高电平。超声波换能器S1接受到的微弱信号，经过交流耦合到IC1放大，其放大倍数为：A1＝-R6/R4＝-50；放大的信号在经过交流耦合到IC1的另一运放，其放大倍数为：A2＝-R9/R7＝-20；总增益为：A＝A1*A2＝1000。经过放大的信号再由比较器LM311整形，输出标注TTL电平信号以被单片机接收。所述的两支激光笔成60度。

所述的超声波测径仪，所述的NE555无稳多谐振荡器模块用电线连接6V电池，所述的激光笔用电线连接3V电池，所述的两支激光笔成60度，所述的激光笔是用来定位超声波模块测量时的位置。

所述的激光笔发出两束激光成60度角切到树上，所述的测径仪位置：超声波发出的光到树干的距离为d；树的半径为r，根据几何原理sin30°＝R/R+d，即可求出树的半径R＝d，直径为2d.

测量值校正以下两个方面的原因会导致测量值偏小超声波测距模块到树的距离d实际还得加上测距模块到测径仪顶点的距离Δd。可能人为视觉原因激光笔没有与树完全相切。所以最后的测量值R＝d+Δd。