[实用新型]一种数学用测距仪

说明书

本实用新型公开了一种数学用测距仪，属于数学技术领域。其包括超声波发射装置、超声波接收处理装置、微控制器和外围电路，超声波发射装置由脉冲变压器、控制电路和超声换能器组成，超声波接收处理装置由带通滤波电路和放大电路组成，外围电路由电源模块、温度采集模块、串口通信模块和晶振电路，所述脉冲变压器驱动超声换能器工作。本实用新型的一种数学用测距仪，方便携带，测距范围宽、精度高、抗干扰能力强。

技术领域

本实用新型涉及一种数学用测距仪，属于数学技术领域。

背景技术

测距在数学中应用广泛，常用的非接触式测距手段主要有：激光、CCD视觉传感器、毫米波雷达、超声波等。其中激光测距精度高、计算快、量程大，可是对测量环境要求极高，信号包含的信息也少。CCD视觉传感器能够获取丰富的周边环境内容，测距精度也很高，但在提取距离特征量时运算量过大，对信号处理器性能要求很高，且在夜晚或光线较差时无法正常工作。毫米波雷达测距范围很大，并有极强的抗干扰能力，可在大雨、大雾、风沙等极端恶劣环境中正常工作，但测距精度受波长限制，测距精度一般，且设备价格昂贵。超声波测距量程较大，对于中短距离测距精度高，数据处理简单，实时性强，价格低廉，且能适应恶劣环境，已被广泛应用在机器人避障和汽车倒车防撞上

而超声波测距以其可靠性高、性价比高等优点被广泛应用于工业生产、智能小车，智能机器人、汽车倒车雷达等各个领域的距离测量和检测中。

但是目前的超声波测距仪存在体积大，便携性差且测距范围窄。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种数学用测距仪，方便携带，测距范围宽、精度高、抗干扰能力强。

本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题：

本实用新型的一种数学用测距仪，其包括超声波发射装置、超声波接收处理装置、微控制器和外围电路，超声波发射装置由脉冲变压器、控制电路和超声换能器组成，超声波接收处理装置由带通滤波电路和放大电路组成，外围电路由电源模块、温度采集模块、串口通信模块和晶振电路，所述脉冲变压器驱动超声换能器工作，超声波发射装置、超声波接收处理装置和外围电路依次连接，微控制器控制超声波发射装置、超声波接收处理装置和外围电路，控制电路控制脉冲变压器运行。

所述脉冲变压器为EE19型脉冲变压器，其磁芯为EE基本型的铁氧体磁芯，工作频率为20KHz～50KHz，额定输出功率最大为25W，工作温度为-40℃～125℃。

所述控制电路上设置有NTP18N06高速开关和栅极限流电阻，NTP18N06高速开关的最大工作电压为60V，最大工作电流为15A，导通时的正向压降为1.1V，电阻为76mΩ。

所述带通滤波电路为多路负反馈二阶有源带通滤波器，放大电路上设置有AD8310型对数放大器，其含有六个串联的放大器/限幅器，每个放大器/限幅器的小信号增益均为14.3dB，检波范围为-91dBV～+4dBV，对数斜率为25mV/dB，截止电压为-108dBV。

所述超声换能器为DYA-25-20C收发一体型超声换能器，谐振频率为25KHz，最高耐压为1500Vpp，工作温度-40℃～80℃，灵敏度为600Vpp-0.6m，回波幅度300mV。

所述微控制器采用STM32F407ZGT6芯片，其具有192KB的SRAM、1024KB的FLASH、12个16位定时器、2个32位定时器、2个DMA控制器、3个SPI、2个全双工I2S、3个IIC、6个串口、2个USB、2个CAN、3个12位ADC、2个12位DAC、1个RTC、1个SDIO接口、1个FSMC接口、1个10/100M以太网MAC控制器、1个摄像头接口、1个硬件随机数生成器以及112个通用I/O口。

所述3个12位ADC最大的转换速率为2.4MHz，最大时钟为36MHz，最大采样频率为2.38MHz。