[发明专利]一种超声波测距装置及测距方法

摘要

本发明公开了一种超声波测距装置及测距方法，包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器、超声波传感器、A/D转换器、微处理器控制芯片；所述温度传感器、湿度传感器、气压传感器的输出信号经过A/D转换器和隔离模块后送入到微处理器控制芯片中；所述微处理器控制芯片的输入端与超声波传感器的输出端相连。本发明使得用户可以通过显示屏查看当前待测距离、环境温度、大气湿度及大气压强。此外，当超声波测距仪正常工作时，测距仪上面的LED指示灯显示绿灯，当出现故障时，显示红灯。微处理器控制芯片通过L‑M算法拟合出的超声波声速方程来对计算实际的超声波声速，进而求出高精度的待测距离，整个超声波测距仪实现了自动化报警、断电的保护措施。

主权项

1.一种超声波测距装置，其特征在于：包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器、超声波传感器、A/D转换器、微处理器控制芯片；所述温度传感器、湿度传感器、气压传感器的输出信号经过A/D转换器后送入到微处理器控制芯片中；所述微处理器控制芯片的输入端还与超声波传感器的输出端相连；所述微处理器控制芯片中包括声速拟合单元，用于将温度传感器、湿度传感器、气压传感器中实时测得的值，带入到声速拟合单元中的拟合方程中去拟合计算出实际超声波声速，最后根据下式计算出实际待测距离：S＝vt/2式中：S为实际待测距离，v为实际超声波声速，t为超声波传感器接收高电平持续的时间；所述拟合方程v＝f(T,R,P)为：v＝(P1+P2*Ln(T)+P3*(Ln(T))^2+P4*(Ln(T))^3+P5*R+P6*R^2+P7*P)/(1+P8*Ln(T)+P9*(Ln(T))^2+P10*R+P11*P)式中：Ln为自然对数的符号，P1、P2……P11为拟合常系数，T为环境温度，R为大气湿度，P为大气压强。