[发明专利]一种基于电压控制的超声波测距系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子探测技术领域，尤其是一种基于电压控制的非接触式超声波测距系统。

背景技术

目前，超声波已广泛地用于机械制造、电子冶金、宇航、石油化工、交通等领域，此外在材料科学、医学、生物科学等领域中也占有重要地位。超声波是频率高于20000赫兹的声波，它具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水和固体中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接以及医疗中的碎石和杀菌消毒等。由于传统的测距方式在某些场合不方便使用，因此逐渐出现了利用红外线、激光、电磁波、超声波等非接触式的测量方法。这些年来，随着超声波技术研究的不断深入，再加上其具有高精度、无损、非接触式等优点，超声波的应用已变得越来越普及。

现有技术的超声波测距装置都是基于单片机制作，一般都通过软件延时显示，反应速度慢，精度低，随机误差大，尤其不能即时的测距，测量距离短。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足而设计的一种基于电压控制的超声波测距系统，采用微分整流、调制发送经放大的超声波信号和自动增益控制接收，在响应很小信号的同时输出稳定的信号，同时可以进行温度补偿，实现高精度的即时测距，而且反应快，稳定，能测得十米左右的距离，精度为1厘米，随机误差在几毫米左右。

本发明的目的是这样实现的：一种基于电压控制的超声波测距系统，其特点是该测距系统由信号发送模块、信号接收模块和计数显示模块组成，所述信号发送模块由超声波发生电路与调制电路、载波信号电路、驱动电路和发射电路依次串接而成；所述信号接收模块由接收电路与AGC放大电路、倍压整流电路、比较器电路和测量电路依次串接而成；所述计数显示模块由计数锁存电路与译码显示电路依次串接而成；所述调制电路由串联的两微分整流电路组成，一微分整流电路的输出接入测量电路，另一微分整流电路的输出分别接入计数锁存电路和译码显示电路；所述测量电路的输出分别接入计数锁存电路和译码显示电路；所述发射电路与接收电路为无线连接。

所述超声波发生电路采用CD4060振荡器。

所述载波信号电路采用与非门和RC振荡器。

所述驱动电路采用电感瞬间放电和脉冲高压驱动。

所述AGC放大电路采用两顺序级联的AD603芯片。

所述计数显示模块采用控制端的分时输出。

本发明与现有技术相比具有即时测量更远的距离，反应快，精度高，结构简单，稳定好，能测得十米左右的距离，精度为1厘米，随机误差在几毫米左右。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

参阅附图1，本发明由信号发送模块1、信号接收模块2和计数显示模块3组成，所述信号发送模块1由超声波发生电路11与调制电路12、载波信号电路13、驱动电路14和发射电路15依次串接而成；所述信号接收模块2由接收电路21与AGC放大电路22、倍压整流电路23、比较器电路24和测量电路25依次串接而成；所述计数显示模块3由计数锁存电路31与译码显示电路32串接而成；所述调制电路12由串联的两微分整流电路组成，一微分整流电路的输出接入测量电路25，另一微分整流电路的输出分别接入计数锁存电路31和译码显示电路32；所述测量电路25的输出分别接入计数锁存电路31和译码显示电路32；所述发射电路15与接收电路21为无线连接。