基于温度补偿的超声波测距系统设计

基于温度补偿的超声波测距系统设计由AT89S51单片机、发送电路、接收电路、温度补偿电路和显示电路等5部分组成。通过实验对温度、距离衰减及时间差测量进行补偿,利用超声波反射特性对障碍物进行测距。实验结果表明：系统性能稳定,测距精度高,环境适应性更强在超声波测距范围内,最大误差不超过2CM。     

超声波小车自动测距变速系统

本设计采用STC12C5A60S2单片机为核心控制器,用超声波测距传感器采集距离数据,采用IO触发测距,提供约为25 us的高电平信号,利用公式:测试距离=(高电平时间*声速(340 m/s))/2来计算距离,采用L298N驱动模块利用PWM驱动电路,从而实现自动调节小车速度、无障碍时自动发出警报的功能。     

超声波界面数字化测距

超声波界面测距是七十年代发展起来的一种新型的测量方法。这种对发射脉冲与反射脉冲间时间间隔定量的脉冲测量方法,在现代技术中已广泛应用,但在学生实验中尚无这方面内容的安排。基于这种情况,我们设计了这一实验,它由普通仪器构成测量系统,具有装置简单,响应速度快,测量结果可靠的特点,既可作物理系学生综合实验内容,又可供电子专业传感器实验教学之用。     

基于AVR单片机的万能材料试验机控制系统

采用AVR单片机AT90S8515作为控制核心,通过步进电机带动丝杠运动,利用光栅编码器、高精度力传感器、2个引伸计分别测量了位移、力及试件横、纵变形,在老式电子万能材料实验机上建立了新型计算机控制系统,可方便测定弹性模量和泊松比.     

基于AVR单片机的高精度光学测厚系统设计

对薄膜测厚系统进行了详尽剖析,从整体上论述了膜厚测量系统,研究了测厚系统中薄膜测厚仪的关键硬件电路,对薄膜测厚仪的软件流程进行了离散设计。以AVR单片机为核心处理器进行了数据采集和处理,设计并生产出了在线式光学薄膜厚度测量与监控系统。通过与实际膜厚进行对比实验,验证了薄膜测厚系统具有高精度、高稳定性和高可靠性,可应用于实际工业生产。     

基于FPGA的多通道超声波测距系统设计

超声波测距是一种非接触式连续测量方法,具有电路简单、测量精度高等优点。传统的测距系统多采用单片机实现,无法满足现代测距实时性、立体化、多向性的要求;因此设计了一种基于FPGA的多通道超声波测距系统,所有通道同时进行检测与处理,系统具有较高的扩展性。硬件部分采用US_100超声波传感器实现了超声信号的发射与接收,采用京微雅格C192芯片对回波信号进行检测和处理,实现了从2厘米到4米的距离的精确测量,测量结果送入LCD12864进行显示。软件设计采用Verilog HDL语言在Primace编辑环境下进行开发,在Modelsim软件下进行仿真,并通过HR3开发板验证了全部设计功能。测试结果表明：该测距系统运行稳定可靠,测量精度高。     

超声波测距误差分析及校正研究

提高超声波测距性能是超声波测距技术研究的关键点;不同的超声波接收信号检测和处理技术会涉及到不同的硬件结构、软件实现复杂度,导致超声波测距性能差异,进而影响整个系统的定位性能;为提高定位系统的定位精度,针对特定的六元超声波阵列测距系统进行超声波阵列测距实验,对可能造成测距误差的误差源进行分析,并分别采用温度补偿法和最小二乘回归法对测量数据进行校正;实验结果表明,设计的网络节点测量距离能够达到15 m,且最小二乘校正模型的测量结果有效地减小了测距误差,提高了测距精度。     

超声波测距导盲车关键技术的研究

为了确保盲人或者视觉受损人群独自安全出行、真正解决其出行不便的困难,设计一款成本低廉、精度高,能够得到广泛推广使用的盲人辅助产品是很有必要的。通过分析提高测距精度和减小盲区的方法,设计了导盲车系统。系统由超声波测距和语音播报两部分组成。通过旋转云台搭载超声波探头检测障碍物距离和方位以及路面凹坑,车底前方的电极检测路面积水;由STM32微处理器对各信号进行处理。采用较高的时钟频率来提高测距精度,增加温度传感器补偿进一步保证精度;安装多个探头以及使用旋转云台,通过旋转扫描以减小盲区,再由文字转语音芯片SYN6288播报路况信息。由于采用旋转扫描检测,经过设计实物并测试,基本上能够覆盖前方约 、5-300cm扇形区域。测距分辨率可达到1cm。     

超声波探测技术原理实验

介绍了超声波测距和超声波测速的基本原理及应用。根据超声波探测技术中的测距和测速原理设计制作了相关实验组件。利用数据采集系统对超声波测距、超声波测速中的时间延迟、距离、频移量进行了测量,给出了声速、计算距离,相对速率等结果及误差分析。     

基于单片机控制的超声波换能器设计与实现

为了提高超声波换能器电源的智能性和通用性,本文提出了一套以高性能ds PIC30F4011单片机为控制核心的换能器电源解决方案,并进行了相关的软硬件设计。该方案基于键盘输入选择标称频率拓宽了换能器的标称频率选型范围;基于最大电流法检测谐振点设定最佳频率保证了换能器电声转换的高效性;基于电压反馈检测调整输出电压和保持换能器的功率稳定,主要检测过程采用软件实现。实验结果证明采用该方案的超声波换能器电源具有现实可行性。     

基于单片机的亥姆霍兹线圈磁场分布测量装置的研制

介绍了设计制作的基于AVR单片机的亥姆霍兹线圈磁感应强度分布测量装置。单片机统一协调和控制整个系统的工作,步进电机和丝杆控制霍尔元件的移动,A/D芯片将霍尔电压转换为数字信号,通过USB接口传输到上位机,上位机计算磁感应强度,并画出磁感应强度分布曲线。装置工作稳定,测量结果与理论值符合较好,可用于学生实验或演示实验中。     

辐射测温仪测量距离的确定

分析辐射测温仪测量距离的评价方法。提出根据被测目标辐射功率及光学系统的孔径、视场和光阑位置随物距改变确定测温仪测量距离的方法,并导出相应的计算公式。指出对低温测温仪进行辐射功率计算确定测量距离尤为重要。     

基于LabVIEW的LED光源特性检测系统的研制

介绍了一种基于高级图像编程语言(LabVIEW)的LED光源特性检测系统。检测系统是基于运动导轨、多测试工位、计算机控制开发的,集成多种LED特性测试仪器,实现LED光源的光、电、色等综合发光特性的自动连续测试。该系统具有综合、自动、集成、连续、在线的突出优点,大大提高测试效率、测试数据和结果的可靠性、准确性,解决了传统测试方法的分散、效率低和测试误差大的缺点。还介绍了自主开发系统软件的设计原理,并分析了在此基于LabVIEWr的检测系统中应用软件功能的实现,包括测试数据的汇总、计算、分析处理等。还附上相关的实验数据对检测系统加以验证说明。     

基于双频超声波技术的导盲实验设计

为提高学生对超声波的实际应用能力,在超声波测距技术的基础上,引入广泛应用于海洋探测方法中的双频超声波探测技术设计了一个导盲实验。该导盲系统能够在十几米甚至二十米的范围精确地探测障碍物距离,同时具有大量程与高精度两大优势,且采用太阳能供电,报警装置还可以播报障碍物距离。     

光纤干涉测距中的量程倍增系统

利用光纤传感技术,实现了一种可以测量１ｍ以上的绝对距离的光纤干涉测距的倍增系统。它主要采用两个干涉仪,分别对靶标进行定位及对光程进行调谐和对距离进行测量,通过引入已精确标定的光纤,利用短导轨,实现了高精度、大距离的测量。     

邻井距离随钻电磁探测系统的设计与实现

虚拟二维激光雷达是激光雷达扩展应用的组成部分,可以结合3D场景点云特征进行二维激光雷达扫描障碍物模拟。提出根据光线传导特征建立积分方程得到了在多障碍物场景下的激光雷达图生成的解析解,利用AutoCAD与Visual C#联合编程的方法进行了虚拟激光雷达的实现。最后,实验结果与真实二维激光雷达比对,虚拟激光雷达能从3D场景中准确提取物体的位置和距离信息。     

基于LabVIEW的时间反转超声检测系统的开发

时间反转技术在超声无损检测中的应用非常广泛,它可以忽略介质的非均匀性及初始信号源的位置,能够在时间和空间上聚焦超声波,实现对介质缺陷的聚焦检测。基于LabVIEW图形化编程软件,结合计算机、信号发生器、示波器、超声换能器、GPIB等的使用,对超声检测系统实验平台进行了构建,实现了超声信号的发射、接收以及时间反转一系列的信号处理过程。系统工作过程中,采用了三种不同的时间反转技术：经典时间反转技术(Time Reversal：TR)、反向滤波技术(Inverse Filter：IF)及1位处理技术(1Bit Processing),来实现信号的聚焦。实验验证该系统可以有效的实现时间反转超声检测过程中对信号的激励、接收、处理和存储等功能,有良好的精确性和适用性。     

基于VISA_COM的测量仪器通用测试系统的开发

随着电子学技术的飞速发展,各类测量仪器不断应用到航天产品的研制中。测量仪器控制方式灵活多变,通信方式多样,给测试人员带来了较大压力,测量仪器的通用化控制已迫在眉睫。本通用测试系统基于安捷伦的多种测量仪器,以VISA_COM技术和SCPI仪器控制语言为重要支撑,结合模块化的方法进行开发。系统通过对GPIB、USB、LAN等多种形式通信接口的灵活调度实现对测量仪器的控制以及控制命令和实验数据的传输,同时对实验数据进行分析及可视化处理。本系统具有接口形式多样、人机交互友好、扩展性好等特点,降低了测量仪器的使用复杂度,简化了测量流程,提高了测试效率,能够为各型号测试工作提供较好的支持。