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超聲波測距可以怎麼擴展應用

發布時間:2022-12-23 23:50:31

① 超聲波技術在生活中有什麼應用

1、超聲診斷

絕大多數人還未出生就已經跟它「打過交道」了——為了了解我們的健康狀況,媽媽在我們還是幾個月胎兒的時候就帶我們去照過B超了。B超是超聲技術在臨床醫學中最廣泛、影響最大的一種應用。

2、超聲測距

如果說B超是最具人氣的超聲應用,那最接「地氣」的超聲技術應用當屬超聲測距了。這其中最常見便是倒車輔助系統(俗稱「倒車雷達」)。系統向外發出超聲波,利用超聲波反射回來時間差測算距離,通過語音提示提醒駕駛員周邊障礙物情況,引導安全倒車。

因計算方便迅速,且測量精度能滿足工業實用要求,所以,隨著製造升級和人工智慧的發展,近幾年,超聲測距在移動機器人上得到廣泛應用。

3、超聲水下通信

目前超聲水下通信應用最廣泛、最重要的一種裝置是聲納。最高大上的便是各國海軍用它對潛艇等水下物體進行探測、定位和追蹤,另外還廣泛應用於,聲吶技術還廣泛用於魚雷制導、魚群探測、海洋石油勘探等。

3、超聲加工

超聲技術在工業領域的應用主要是超聲加工。超聲加工是利用超聲波高頻振動,對材料進行微沖擊,使材料加工表面逐步破碎的特種加工。

4、超聲焊接

超聲焊接是利用高頻振動波傳遞到兩個需焊接物體的表面,在加壓情況下表面相互摩擦而形成分子層之間的熔合。主要應用於塑料和金屬領域,在汽車、製冷、太陽能、電池、電子等行業有廣泛應用。如鋰電池的極耳焊接、冰箱空調行業的銅管封尾等。

5、超聲清洗

效果好、速度快、無需人手接觸清洗液、對物件表面無損傷,超聲波清洗的這些優勢從何而來呢——超聲波清洗基於空化作用,即在清洗液中無數氣泡快速形成並迅速內爆,由此產生的沖擊將浸沒在清洗液中的物件內外表面的污物剝落下來,從而達到精密洗凈目的。

6、超聲探傷

航空航天、鐵路交通、水利工程等重大設備設施,容不得一星半點缺陷,那在日常的安全檢查中,如何能快速便捷、精準無損地對工件內部進行多種缺陷檢測、定位、評估和診斷呢?超聲探傷就是那雙「火眼金睛」。

7、超聲波指紋識別

濕手不能解鎖手機,那麼有沒有不怕水的指紋解鎖呢?——答案就是超聲波指紋識別。小米5S、華為榮耀10就使用了超聲波指紋識別解鎖。從時間上來看,超聲波指紋識別應該算超聲技術最新潮的應用了。

(1)超聲波測距可以怎麼擴展應用擴展閱讀

超聲波的特點

1)超聲波在傳播時,波長短,方向性強,能量易於集中。

2)超聲波能在各種不同媒質中傳播,且可傳播足夠遠的距離。

3)超聲波與傳聲媒質的相互作用適中,易於攜帶有關傳聲媒質狀態的信息診斷或對傳聲媒質產生效用及治療。

4)超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播。

5)超聲波可傳遞能量。

6)超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。

② 超聲波測距儀有哪些應用

水下聲吶在軍事上和打漁方面用處很廣,還有測量海底地貌
交通測速儀
注意:B超不是利用測距原理,是多普勒效應

③ 超聲波測距有什麼創新的應用

比如說通過測距來定位,通過測距來防撞,通過測距來防盜等等。

④ 超聲波在各領域有哪些應用

超聲波在各領域的應用:
1、工程學方面的應用:水下定位與通訊、地下資源勘查等;

2、生物學方面的應用:剪切大分子、生物工程及處理種子等;
3、診斷學方面的應用:A型、B型、M型、D型、雙功及彩超等;
4、治療學方面的應用:理療、治癌、外科、體外碎石、牙科等。
聲波是屬於聲音的類別之一,屬於機械波,聲波是指人耳能感受到的一種縱波,其頻率范圍為16Hz-20KHz。當聲波的頻率低於16Hz時就叫做次聲波,高於20KHz則稱為超聲波聲波。
它方向性好,穿透能力強,易於獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠,可用於測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。
超聲波可以根據原理分可以分為檢測超聲和功率超聲。
產生原理:
聲波是物體機械振動狀態(或能量)的傳播形式。所謂振動是指物質的質點在其平衡位置附近進行的往返運動。譬如,鼓面經敲擊後,它就上下振動,這種振動狀態通過空氣媒質向四面八方傳播,這便是聲波。 超聲波是指振動頻率大於20000Hz以上的,其每秒的振動次數(頻率)甚高,超出了人耳聽覺的上限(20000Hz),人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲和可聞聲本質上是一致的,它們的共同點都是一種機械振動,通常以縱波的方式在彈性介質內會傳播,是一種能量的傳播形式,其不同點是超聲頻率高,波長短,在一定距離內沿直線傳播具有良好的束射性和方向性,目前腹部超聲成象所用的頻率范圍在 2∽5兆Hz之間,常用為3∽3.5兆Hz(每秒振動1次為1Hz,1兆Hz=10^6Hz,即每秒振動100萬次,可聞波的頻率在16-20,000HZ之間)。
超聲特性:
1、超聲波在傳播時,方向性強,能量易於集中。
2、超聲波能在各種不同媒質中傳播,且可傳播足夠遠的距離。
3、超聲波與傳聲媒質的相互作用適中,易於攜帶有關傳聲媒質狀態的信息診斷或對傳聲媒質產生效用及治療。
4、超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質中有效傳播。
5、超聲波可傳遞很強的能量。
6、超聲波會產生反射、干涉、疊加和共振現象。

⑤ 超聲波測距方法有哪些

對於第一個問題:
超聲波測距,通常在10米以內,但也有個別廠家做到幾十米甚至百米的。超聲波測距有以下幾個特點:1、頻率越高,精度也越高,但檢測距離越近(空氣衰減增大);2、輸出功率越高、靈敏度越高,檢測距離也越遠(雖然是廢話,但我必須寫上);3、通常檢測角度小的,測距范圍略遠;4、以上因素所造成的影響加起來,可能沒有被測物體帶來的影響更大:例如一個剛性表面(例如鋼板)和一根鐵絲、或者在鋼板表面鋪滿吸音綿、或者把鋼板與探頭法線夾角從垂直改為傾斜45度等等,這些因素所帶來的影響最大的。這也許不太容易理解,如果把超聲波比作可見光,那麼剛性表面可以理解成鏡子,要想讓你發現距離很遠的人,對方用鏡子『晃』你是最好不過的了。但如果把鏡子罩上黑紙,或者把鏡子傾斜45度所帶來的影響,你我可想而知,超聲波也一樣。
第二個問題:
一個單片機上同時使用幾個不同頻率的超聲波模塊,這就是軟體程序的問題,沒有什麼難度,大學生就可以做,我想你一定也沒問題。關於測距模塊,從20khz~400khz,測距范圍從0.1m~30m這些都不難購到,技術也不是很難。問題是,你能找到這么多頻率的探頭么?雖然超聲波探頭的各種頻率都有,但它是針對量程來劃分的,同一個量程里,頻率都很接近(例如3-10米測距基本都是40khz)。你要在同一個量程里找出4種不同頻率來,恐怕是有難度的。當然你也可以用4種不同的頻率來驅動同一種探頭。可是,若4個頻率中的某個頻率與探頭的中心頻率差別大了(例如超過5%),會導致效率大幅減低,如果頻率差別小了,識別、區分他們又有困難,例如對於一個40khz的探頭,一般廠家規定的下限和上限也就是38khz~42khz,我們就算冒險用到37khz~43khz(從可靠性和穩定性考慮,我不贊成這么用),你需要區分37khz、39khz、41khz、43khz四種頻率的反饋信號,如此以來,常規的測距電路是不能用了,你需要研究一種全新的測距方案來識別他們,而且不能影響正常的計時精度,我建議你參考一些微波雷達的技術。

⑥ 超聲波測距模塊使用

一、超聲波測距模塊的類型

四、超聲波測距的應用

  1. 超聲波測距,可應用於汽車倒車、建築施工工地以及一些工業現場的位置監控,也可用於如液位、井深、管道長度的測量等場合。

  2. 測量時與被測物體無直接接觸,能夠清晰穩定地顯示測量結果。


⑦ 怎樣可以擴展超聲測距雷達的量程

傳統增加量程無非是增大發射功率,或者提高接收機靈敏度兩種思路。
現有新的一種方法是採用脈沖積累技術,可以進行雷達增程。

⑧ 超聲波的應用有哪些

1、超聲波的應用最常見的是B超,是超聲波在醫學上的應用。根據人體不同位置反射回來的超聲能量的不同來探測體內結構。

2、超聲在工業上的應用。比如超聲清洗機。超聲的振動頻率很大。使得水(或油)產生很多微小氣泡。這些氣泡可以將污漬分離下來。由於超聲可以探知物體內部結構。所以也用於超聲無損檢測。超聲還可以用來測流量、測液位、分界面定位等。

3、超聲的民用。如超聲捕魚、測距。利用的是超聲傳出去以後經歷了多少時間反射回來以及反射回來的超聲波的能量分布來探測魚群的大小和距離。依此原理也可以探知海底的地貌。

4、超聲的軍用。如人類學習蝙蝠而創造的雷達。

超聲波的產生

超聲波的「超」字是因為其頻段下界超過人的聽覺而來,但如果按波長角度來分析,實際上超聲波的波長更短。人類耳朵能聽到的機械波波長為2cm~20m(2厘米~20米)。

而「超聲波」機械波波長短於2cm。但在實際應用中,一般波長在3.4cm以下(10000hz以上)的機械波,就可以視作超聲波研究。通常用於醫學診斷的超聲波波長為10μm~350μm。

以上資料參考:網路-超聲波

⑨ 如何提高超聲波測距范圍

假如這套系統是個木桶,你閑它裝的水不夠多,實際上它的每一塊木板都短,而不是一塊兩塊。
從你描述的情況看,目前最大的瓶頸是驅動電壓和探頭。發射電壓提高到50-150vp-p,採用開放式探頭,應該能測到5米左右。
如果要測到11米,我還不知道您希望測距的周期是多少,1秒一次?1秒10次?10秒1次?
1、如果測距的周期較長,可以進一步提高發射電壓,應達到200~800vp-p(視探頭而定),建議用脈沖變壓器,驅動不能用74hc04了,換成開關管吧,瞬間電流估計應在1a-30a之間。周期長的好處是「不怕檢測失敗」,您可以在一個檢測周期內進行多次檢測,而最終的檢測結果,僅是你檢測成功的那一次。
2、如果測距的周期較短,一般要求每次檢測都要有較高的成功率,面對不同的環境和被測物體,測距系統對接收電路要求較高。在滿足1的前提下,還要改進接收電路,在放大1萬-100萬倍的情況下,噪音峰值電平應低於1vp-p,20106恐怕難以勝任;
3、如果需要在室外使用,在滿足前兩條的前提下,還要採用防水型探頭,11米的檢測距離需要直徑50mm以上的超聲波探頭;
4、如果還需要全天候的高可靠運行,或者要較高靈敏度時,還要犧牲一些測距精度,把超聲波發射頻率從40khz降低到25khz~32khz,以減少空氣損耗。

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