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超声波测距可以怎么扩展应用

发布时间:2022-12-23 23:50:31

① 超声波技术在生活中有什么应用

1、超声诊断

绝大多数人还未出生就已经跟它“打过交道”了——为了了解我们的健康状况,妈妈在我们还是几个月胎儿的时候就带我们去照过B超了。B超是超声技术在临床医学中最广泛、影响最大的一种应用。

2、超声测距

如果说B超是最具人气的超声应用,那最接“地气”的超声技术应用当属超声测距了。这其中最常见便是倒车辅助系统(俗称“倒车雷达”)。系统向外发出超声波,利用超声波反射回来时间差测算距离,通过语音提示提醒驾驶员周边障碍物情况,引导安全倒车。

因计算方便迅速,且测量精度能满足工业实用要求,所以,随着制造升级和人工智能的发展,近几年,超声测距在移动机器人上得到广泛应用。

3、超声水下通信

目前超声水下通信应用最广泛、最重要的一种装置是声纳。最高大上的便是各国海军用它对潜艇等水下物体进行探测、定位和追踪,另外还广泛应用于,声呐技术还广泛用于鱼雷制导、鱼群探测、海洋石油勘探等。

3、超声加工

超声技术在工业领域的应用主要是超声加工。超声加工是利用超声波高频振动,对材料进行微冲击,使材料加工表面逐步破碎的特种加工。

4、超声焊接

超声焊接是利用高频振动波传递到两个需焊接物体的表面,在加压情况下表面相互摩擦而形成分子层之间的熔合。主要应用于塑料和金属领域,在汽车、制冷、太阳能、电池、电子等行业有广泛应用。如锂电池的极耳焊接、冰箱空调行业的铜管封尾等。

5、超声清洗

效果好、速度快、无需人手接触清洗液、对物件表面无损伤,超声波清洗的这些优势从何而来呢——超声波清洗基于空化作用,即在清洗液中无数气泡快速形成并迅速内爆,由此产生的冲击将浸没在清洗液中的物件内外表面的污物剥落下来,从而达到精密洗净目的。

6、超声探伤

航空航天、铁路交通、水利工程等重大设备设施,容不得一星半点缺陷,那在日常的安全检查中,如何能快速便捷、精准无损地对工件内部进行多种缺陷检测、定位、评估和诊断呢?超声探伤就是那双“火眼金睛”。

7、超声波指纹识别

湿手不能解锁手机,那么有没有不怕水的指纹解锁呢?——答案就是超声波指纹识别。小米5S、华为荣耀10就使用了超声波指纹识别解锁。从时间上来看,超声波指纹识别应该算超声技术最新潮的应用了。

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超声波的特点

1)超声波在传播时,波长短,方向性强,能量易于集中。

2)超声波能在各种不同媒质中传播,且可传播足够远的距离。

3)超声波与传声媒质的相互作用适中,易于携带有关传声媒质状态的信息诊断或对传声媒质产生效用及治疗。

4)超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。

5)超声波可传递能量。

6)超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。

② 超声波测距仪有哪些应用

水下声呐在军事上和打渔方面用处很广,还有测量海底地貌
交通测速仪
注意:B超不是利用测距原理,是多普勒效应

③ 超声波测距有什么创新的应用

比如说通过测距来定位,通过测距来防撞,通过测距来防盗等等。

④ 超声波在各领域有哪些应用

超声波在各领域的应用:
1、工程学方面的应用:水下定位与通讯、地下资源勘查等;

2、生物学方面的应用:剪切大分子、生物工程及处理种子等;
3、诊断学方面的应用:A型、B型、M型、D型、双功及彩超等;
4、治疗学方面的应用:理疗、治癌、外科、体外碎石、牙科等。
声波是属于声音的类别之一,属于机械波,声波是指人耳能感受到的一种纵波,其频率范围为16Hz-20KHz。当声波的频率低于16Hz时就叫做次声波,高于20KHz则称为超声波声波。
它方向性好,穿透能力强,易于获得较集中的声能,在水中传播距离远,可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。
超声波可以根据原理分可以分为检测超声和功率超声。
产生原理:
声波是物体机械振动状态(或能量)的传播形式。所谓振动是指物质的质点在其平衡位置附近进行的往返运动。譬如,鼓面经敲击后,它就上下振动,这种振动状态通过空气媒质向四面八方传播,这便是声波。 超声波是指振动频率大于20000Hz以上的,其每秒的振动次数(频率)甚高,超出了人耳听觉的上限(20000Hz),人们将这种听不见的声波叫做超声波。超声和可闻声本质上是一致的,它们的共同点都是一种机械振动,通常以纵波的方式在弹性介质内会传播,是一种能量的传播形式,其不同点是超声频率高,波长短,在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性,目前腹部超声成象所用的频率范围在 2∽5兆Hz之间,常用为3∽3.5兆Hz(每秒振动1次为1Hz,1兆Hz=10^6Hz,即每秒振动100万次,可闻波的频率在16-20,000HZ之间)。
超声特性:
1、超声波在传播时,方向性强,能量易于集中。
2、超声波能在各种不同媒质中传播,且可传播足够远的距离。
3、超声波与传声媒质的相互作用适中,易于携带有关传声媒质状态的信息诊断或对传声媒质产生效用及治疗。
4、超声波可在气体、液体、固体、固熔体等介质中有效传播。
5、超声波可传递很强的能量。
6、超声波会产生反射、干涉、叠加和共振现象。

⑤ 超声波测距方法有哪些

对于第一个问题:
超声波测距,通常在10米以内,但也有个别厂家做到几十米甚至百米的。超声波测距有以下几个特点:1、频率越高,精度也越高,但检测距离越近(空气衰减增大);2、输出功率越高、灵敏度越高,检测距离也越远(虽然是废话,但我必须写上);3、通常检测角度小的,测距范围略远;4、以上因素所造成的影响加起来,可能没有被测物体带来的影响更大:例如一个刚性表面(例如钢板)和一根铁丝、或者在钢板表面铺满吸音绵、或者把钢板与探头法线夹角从垂直改为倾斜45度等等,这些因素所带来的影响最大的。这也许不太容易理解,如果把超声波比作可见光,那么刚性表面可以理解成镜子,要想让你发现距离很远的人,对方用镜子‘晃’你是最好不过的了。但如果把镜子罩上黑纸,或者把镜子倾斜45度所带来的影响,你我可想而知,超声波也一样。
第二个问题:
一个单片机上同时使用几个不同频率的超声波模块,这就是软件程序的问题,没有什么难度,大学生就可以做,我想你一定也没问题。关于测距模块,从20khz~400khz,测距范围从0.1m~30m这些都不难购到,技术也不是很难。问题是,你能找到这么多频率的探头么?虽然超声波探头的各种频率都有,但它是针对量程来划分的,同一个量程里,频率都很接近(例如3-10米测距基本都是40khz)。你要在同一个量程里找出4种不同频率来,恐怕是有难度的。当然你也可以用4种不同的频率来驱动同一种探头。可是,若4个频率中的某个频率与探头的中心频率差别大了(例如超过5%),会导致效率大幅减低,如果频率差别小了,识别、区分他们又有困难,例如对于一个40khz的探头,一般厂家规定的下限和上限也就是38khz~42khz,我们就算冒险用到37khz~43khz(从可靠性和稳定性考虑,我不赞成这么用),你需要区分37khz、39khz、41khz、43khz四种频率的反馈信号,如此以来,常规的测距电路是不能用了,你需要研究一种全新的测距方案来识别他们,而且不能影响正常的计时精度,我建议你参考一些微波雷达的技术。

⑥ 超声波测距模块使用

一、超声波测距模块的类型

四、超声波测距的应用

  1. 超声波测距,可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控,也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。

  2. 测量时与被测物体无直接接触,能够清晰稳定地显示测量结果。


⑦ 怎样可以扩展超声测距雷达的量程

传统增加量程无非是增大发射功率,或者提高接收机灵敏度两种思路。
现有新的一种方法是采用脉冲积累技术,可以进行雷达增程。

⑧ 超声波的应用有哪些

1、超声波的应用最常见的是B超,是超声波在医学上的应用。根据人体不同位置反射回来的超声能量的不同来探测体内结构。

2、超声在工业上的应用。比如超声清洗机。超声的振动频率很大。使得水(或油)产生很多微小气泡。这些气泡可以将污渍分离下来。由于超声可以探知物体内部结构。所以也用于超声无损检测。超声还可以用来测流量、测液位、分界面定位等。

3、超声的民用。如超声捕鱼、测距。利用的是超声传出去以后经历了多少时间反射回来以及反射回来的超声波的能量分布来探测鱼群的大小和距离。依此原理也可以探知海底的地貌。

4、超声的军用。如人类学习蝙蝠而创造的雷达。

超声波的产生

超声波的“超”字是因为其频段下界超过人的听觉而来,但如果按波长角度来分析,实际上超声波的波长更短。人类耳朵能听到的机械波波长为2cm~20m(2厘米~20米)。

而“超声波”机械波波长短于2cm。但在实际应用中,一般波长在3.4cm以下(10000hz以上)的机械波,就可以视作超声波研究。通常用于医学诊断的超声波波长为10μm~350μm。

以上资料参考:网络-超声波

⑨ 如何提高超声波测距范围

假如这套系统是个木桶,你闲它装的水不够多,实际上它的每一块木板都短,而不是一块两块。
从你描述的情况看,目前最大的瓶颈是驱动电压和探头。发射电压提高到50-150vp-p,采用开放式探头,应该能测到5米左右。
如果要测到11米,我还不知道您希望测距的周期是多少,1秒一次?1秒10次?10秒1次?
1、如果测距的周期较长,可以进一步提高发射电压,应达到200~800vp-p(视探头而定),建议用脉冲变压器,驱动不能用74hc04了,换成开关管吧,瞬间电流估计应在1a-30a之间。周期长的好处是“不怕检测失败”,您可以在一个检测周期内进行多次检测,而最终的检测结果,仅是你检测成功的那一次。
2、如果测距的周期较短,一般要求每次检测都要有较高的成功率,面对不同的环境和被测物体,测距系统对接收电路要求较高。在满足1的前提下,还要改进接收电路,在放大1万-100万倍的情况下,噪音峰值电平应低于1vp-p,20106恐怕难以胜任;
3、如果需要在室外使用,在满足前两条的前提下,还要采用防水型探头,11米的检测距离需要直径50mm以上的超声波探头;
4、如果还需要全天候的高可靠运行,或者要较高灵敏度时,还要牺牲一些测距精度,把超声波发射频率从40khz降低到25khz~32khz,以减少空气损耗。

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