第一篇：軍事測距

軍事上的測量距離的方法

測量距離，在戰(zhàn)場上的用處最大，在簡易測繪中最為重要，方法也最多。在這里，我們只能揀些最簡單實用的講一講。

每人都有一副靈便的尺子，隨時帶在身邊，使用起來十分方便。這副尺子就是我們的雙腳。

用雙腳測量距離，首先要知道自己的步子有多大?走的快慢有個譜。不然，也是測不準(zhǔn)確的。

《隊列條令》上對步子的大小有個規(guī)定，齊步走時，一單步長七十五厘米，走兩單步為一復(fù)步，一復(fù)步長一米五；行進(jìn)速度每分鐘一百二十單步。

為啥規(guī)定步長一米五，步速每分鐘一百二十單步呢?這是根據(jù)經(jīng)驗得來的。無數(shù)次測驗的結(jié)果說明：一個成年人的步長，大約等于他眼睛距離地面高度的一半，例如某人從腳根到眼睛的高度是150厘米，他的步長就是75厘米。如果你有興趣的話，不妨自己量量看。還有一個經(jīng)驗：我們每小時能走的公里數(shù)，恰與每三秒鐘內(nèi)所邁的步數(shù)相同。例如，你平均三秒鐘能走五單步，那每小時你就可以走五公里。不信，也可以試一試。

這兩個經(jīng)驗，只是個大概數(shù)，對每個人來說，不會一點不差，這里有個步長是否均勻，快慢能否保持一致的問題。要想準(zhǔn)確地測定距離，就要經(jīng)常練習(xí)自己的步長和步速。

怎么練習(xí)呢?連隊不是天天出操、練步法嗎?這就是練習(xí)步長和步速的極好機會。

還有個練習(xí)的辦法，在公路上，每隔一公里就有一塊里程碑，你可以經(jīng)常用步子走一走，算算步數(shù)，看看時間，反復(fù)體會自己的步長和

掌握了自己的步長和步速，步測就算學(xué)會了。步測時，只要記清復(fù)步數(shù)或時間，就能算出距離。例如，知道自己的復(fù)步長1.5米，數(shù)得某段距離是540復(fù)步，這段距離就是：540×1.5米=810米。若知道自己的步速是每分鐘走54復(fù)步，走了10分鐘，也可以算出這段距離是：54×10=540復(fù)步，540×1.5米=810米。根據(jù)復(fù)步與米數(shù)的關(guān)系，我們把這個計算方法簡化為一句話：“復(fù)步數(shù)加復(fù)步數(shù)之半，等于距離?！本湍芎芸斓厮愠鼍嚯x來。

2.目測

人的眼睛是天生的測量“儀器”，它既可以看近，近到自己的鼻子尖，又能看遠(yuǎn)，遠(yuǎn)到宇宙太空的天體。用眼睛測量距離，雖然不能測出非常準(zhǔn)確的數(shù)值，但是，只要經(jīng)過勤學(xué)苦練，還是可以測得比較準(zhǔn)確的。在我軍炮兵部隊中，有許多同志練出了一手過硬的目測本領(lǐng)，他們能在幾秒鐘內(nèi)，準(zhǔn)確地目測出幾千米以內(nèi)的距離，活象是一部測距機。

怎樣用眼睛測量物體的距離呢?

人的視力是相對穩(wěn)定的，隨著物體的遠(yuǎn)近不同，視覺也不斷地起變化，物體的距離近，視覺清楚，物體的距離遠(yuǎn)，視覺就模糊。"

而物體的形狀都有一定規(guī)律的，各種不同物體的遠(yuǎn)近不同，它們的清晰程度也不一樣。我們練習(xí)目測，就是要注意觀察、體會各種物體在不同距離上的清晰程度。觀察的多了，印象深了，就可以根據(jù)所觀察到的物體形態(tài)，目測出它的距離來。例如當(dāng)一個人從遠(yuǎn)處走來，離你2000米時，你看他只是一個黑點；離你1000米時，你看他身體上下一般粗；500米時，能分辨出頭、肩和四肢；離200米時，能分辯出他們的面孔、衣服顏色和裝具。

這種目測距離的本領(lǐng)，主要得靠自己親身去體會才能學(xué)到手。別人的經(jīng)驗，對你并不是完全適用的，下面這個表里列的數(shù)據(jù)，是在一般情況下，正常人眼力觀察的經(jīng)驗，只能供同志們參考。不同距離上不同目標(biāo)的清晰程度

距離(米)分 辨 目 標(biāo) 清 晰 程 度 100人臉特征、手關(guān)節(jié)、步兵火器外部零件。

150—170衣服的紐扣、水壺、裝備的細(xì)小部分。

200房頂上的瓦片、樹葉、鐵絲。

250—300墻可見縫，瓦能數(shù)溝；人臉五官不清；衣服、輕機槍、步槍的顏色可分。

400人臉不清，頭肩可分。

500門見開關(guān)，窗見格，瓦溝條條分不清；人頭肩不清，男女可分。

700瓦面成絲；窗見襯；行人邁腿分左右，手肘分不清。

1000房屋輪廓清楚，瓦片亂，門成方塊窗襯消；人體上下一般粗。

1500瓦面平光，窗成洞；行人似蠕動，動作分不清。2000窗是黑影，門成洞；人成小黑點，停、動分不清 3000房屋模糊，門難辨，房上煙囪還可見。

你覺得根據(jù)目標(biāo)的清晰程度判斷距離沒有把握時，還可以利用與現(xiàn)地的已知距離，相互進(jìn)行比較，有比較才能判定。比如，兩電線桿之間的距離，一般為五十米，如果觀測目標(biāo)附近有電線桿，就可以將觀測的物體與電引桿間隔比較，然后再判定?，F(xiàn)地沒有距離比較時，就用平時自己較熟悉的50米、100米、200米、500米等基本距離，經(jīng)過反復(fù)回憶比較后再判定。如果要測的距離較長，可以分段比較，爾后推算全長。

由于天候、陽光、物體顏色和觀察位置、角度的不同，眼睛的分辨力常會受到影響，目測的距離就會產(chǎn)生誤差。

晴天：面向陽光觀測，眼睛受到光線的刺激，視力會減弱，容易把物體測遠(yuǎn)了；如背向陽光觀測，眼睛不受光線刺激，物體被陽光照射得清晰明亮，容易把物體測近了。

陰天或早晚天色較暗時：能見度減弱，物體顯得模糊，容易把目標(biāo)測遠(yuǎn)了。

雨后：空氣清新，物體顏色鮮明，又容易把目標(biāo)測近了。在開闊地形上目測，或隔著水面、溝谷觀察，或從高處往低處觀察，都容易把目標(biāo)測近了。

?wèi)?yīng)根據(jù)各種具體情況，經(jīng)過艱苦練習(xí)，反復(fù)體會，摸出自己的經(jīng)驗。俗話說：“熟能生巧”，練得多，體會深，經(jīng)驗豐富了，就能比較準(zhǔn)確地目測出物體的距離來。-

第二篇：紅外測距總結(jié)報告

紅外測距電路總結(jié)報告

學(xué) 院：機電工程學(xué)院班 級：學(xué) 號：姓 名：劉豐源

11電氣1班 1100103139 摘要

本次實驗是設(shè)計一個紅外測距電路，它由軟件和硬件兩部分組成。軟件部分包括信號產(chǎn)生、AD接收、數(shù)據(jù)處理、液晶顯示；硬件部分包括發(fā)射模塊和接收模塊。此電路可以測較短的距離，精度在0~5mm之間。

關(guān)鍵詞

STC8051單片機；紅外測距；

一、方案設(shè)計

1、發(fā)射模塊

采用用單片機產(chǎn)生一個1khz的信號經(jīng)紅外發(fā)射管發(fā)射這樣設(shè)計既簡單又方便，電路也更加簡單。

2、接收模塊 放大電路：

采用5v電源供電，利用lm358芯片進(jìn)行單電源放大。由于放大倍數(shù)在20到40倍之間，經(jīng)過一級放大即可。

濾波電路：

由于經(jīng)過放大以后的信號還有很多雜波，而我們需要的是接收到的1khz的信號，一般的濾波器很難解決干擾問題，所以直接選用有源二階帶通濾波器。

峰值檢波電路：

根據(jù)要求的精度為5mm，最簡單的峰值檢波電路即可勝任，出于節(jié)約成本的考慮，決定不用帶運放的高精度檢波電路，假如還要進(jìn)一步提升測量精度，就需要選用更好的峰值檢波電路。

AD轉(zhuǎn)換電路：

AD轉(zhuǎn)換選用0809芯片，它是并行傳輸?shù)?，占用的IO口太多，但是軟件編寫非常簡單。

單片機控制電路：

AD轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號傳入單片機，通過軟件自動求出所測的距離，顯示正確的距離。

二、電路分析

1.發(fā)射模塊

由8051的定時器產(chǎn)生一個1khz的方波，用一個三極管驅(qū)動，將信號加載到紅外發(fā)射管上。2.接收模塊電路設(shè)計

因為紅外接收管接收到的信號只有一百毫伏左右，而且還有很多干擾，需要先放大再帶通濾波，單片機只能接受數(shù)字信號，所以還需要通過峰值檢波輸出一個直流電壓，經(jīng)TLC1543芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入單片機進(jìn)行處理。

考慮到題目測量范圍和接收到的信號大小，選取放大倍數(shù)為40倍左右，倍數(shù)太大回出現(xiàn)波形失真，使測量的最短距離變小，倍數(shù)太小信號強度不夠，則能測量的最遠(yuǎn)距離會變小，放大倍數(shù)B=R4/R3=40； 關(guān)于有源二階帶通濾波器的設(shè)計：

令C=C3=C4，則req=R5//R6=(R5*R6)/(R5+R6)品質(zhì)因數(shù)Q等于中心頻率除以帶寬

即Q=fc/BW=1/2*R7/req

由上邊的公式，取中心頻率f=1khz，增益A=2，品質(zhì)因數(shù)Q=10，則令C=C3=C4=50nf，可以得到電阻值為R5=16K,R6=160，R7=64K;關(guān)于峰值檢波電路的設(shè)計：

考慮到電容值越大檢波效果越好，但是放電速度越慢，經(jīng)過測試，選取了20uf的電容和100k的電阻以及1n4148構(gòu)成最簡單的峰值檢波電路。

電路圖及元件參數(shù)如下：

3.單片機控制模塊

接收模塊處理好的數(shù)據(jù)傳入單片機，程序自動計算出此時的距離，再在1602液晶上顯示。

三、軟件分析

軟件由4部分組成，信號產(chǎn)生模塊、AD接收模塊、數(shù)據(jù)處理模塊和LCD顯示模塊，利用單片機的定時器0可以持續(xù)不斷的產(chǎn)生1khz信號并輸出，由于輸出信號是穩(wěn)定的，而接收管接收到的信號隨著障礙物距離的變遠(yuǎn)而變小，所以我們可以通過檢測信號的強弱來判斷距離，我采用提前把正確的距離和信號強弱的關(guān)系先測量好，建成一張信號距離表,然后利用exelc將得到的數(shù)據(jù)匯成一條曲線，得到一個函數(shù)關(guān)系式，在程序中插入這個關(guān)系式，單片機得到一個信號，程序就會算出相應(yīng)的距離，這樣既簡單又方便。處理好的數(shù)據(jù)直接傳送到1602液晶屏顯示即可。

四、調(diào)試和測試

調(diào)試中所用到的儀器設(shè)備主要有：有示波器，函數(shù)信號發(fā)生儀，穩(wěn)壓電源。數(shù)字萬用表。調(diào)試過程如下：

首先調(diào)試發(fā)射部分，直接用示波器測量單片機輸出的信號，為1khz；

再調(diào)試接收部分的放大模塊：先用函數(shù)發(fā)生儀模擬一個接收信號，把放大電路和濾波電路斷開，測量358芯片的1腳，輸入信號為1khz，100mv的正弦信號，用示波器測量1腳為1khz，2.8v的正弦信號，放大倍數(shù)為28倍，由于有信號衰減，放大部分正常；

接下來調(diào)試帶通濾波：把放大電路和濾波電路連好，輸入函數(shù)發(fā)生儀產(chǎn)生的模擬信號，測量358芯片的7腳，得到一個穩(wěn)定的正弦波，通過調(diào)節(jié)輸入信號的頻率，測得帶通濾波器的中心頻率為1.8khz，帶通濾波器不正常。由于電阻自身的誤差比較大，電容也有誤差，再加上計算出來的電阻值沒有剛好合適的，取得是相近的電阻元件，所以照成了較大的誤差，我再在C3，C4上分別并聯(lián)了一個相同容量的電容，再次測量中心頻率變?yōu)?80hz，截止頻率400hz，這次濾波器可以滿足要求了。然后接著測量整個電路的輸出端，示波器打到直流檔，調(diào)節(jié)信號強弱，發(fā)現(xiàn)檢波電路工作良好。

最后我修改程序?qū)⑤敵鲂盘柛臑?80hz，接入紅外發(fā)射和接收管，直接進(jìn)行最終的整合調(diào)試，解決一些電路連接上的問題后，將電壓再液晶上顯示出來，用米尺畫出一張標(biāo)準(zhǔn)距離圖，測量出電壓和距離之間的關(guān)系并做成表，最終填入程序中，再驗證距離和長度的關(guān)系是否正確。整個紅外測距電路到此結(jié)束。

五、心得總結(jié)

該電路設(shè)計簡單，精度為5mm，但還可以進(jìn)一步提高。雖然測量距離和超聲波比起來短很多，但是精度高，適合短距離的高精度測量。但是當(dāng)測量距離從近到遠(yuǎn)變化時，距離測量變化的靈敏度比較低。需要一個更好的峰值檢波電路才能提高響應(yīng)速度。

六、參考文獻(xiàn)和資料

1.郭天祥編著《新概念51單片機c語言教程—入門、提高、開發(fā)、擴展全攻略》 2.TLC1543編程實例——百度文庫 3.《運算放大器電路設(shè)計手冊》

4.《有源帶通濾波器的設(shè)計和計算》 5.《單片機C語言程序設(shè)計》

第三篇：超聲波測距總結(jié)

超聲波測距

超聲波傳感器用于超聲控制元件，它分為發(fā)射器和接收器。發(fā)射器將電磁振蕩轉(zhuǎn)換為超聲波向空氣發(fā)射，接收器將接受的超聲波進(jìn)行聲電轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娒}沖信號。實質(zhì)上是一種可逆的換能器，即將電振蕩的能量轉(zhuǎn)換為機械振蕩，形成超聲波；或者有超聲波能量轉(zhuǎn)換為電振蕩。常用的傳感器有T40-XX和R40-XX系列，UCM-40T和UCM-40R系列等；其中T代表發(fā)射傳感器，R代表接收傳感器，40為中心頻率40KHZ。

超聲波的傳播速度

縱波、橫波及表面波的傳播速度取決于介質(zhì)的彈性常數(shù)以及介質(zhì)的密度。

1.液體中的縱波聲速：

C1=

k/?

2.氣體中的縱波聲速：

C2=

P·?/?

式中：K——體積彈性模量

?——熱熔比

P——靜態(tài)壓力

?——密度

注：氣體中聲速主要受溫度影響，液體中聲速主要受密度影響，固體中聲速主要受彈性模量影響；一般超聲波在固體中傳播速度最快，液體次之，氣體中傳播速度最慢。超聲波測距原理

通過超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時刻的同時開始計時,超聲波在空氣中傳播時碰到障礙物就立即返回來,超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為v ,而根據(jù)計時器記錄的測出發(fā)射和接收回波的時間差△t ,就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離S ,即: S = v·△t /2

這就是所謂的時間差測距法 或：

由于超聲波也是一種聲波, 其聲速C與溫度有關(guān),表1列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時,如果溫度變化不大, 則可認(rèn)為聲速是基本不變的。常溫下超聲波的傳播速度是334 米/秒,但其傳播速度V 易受空氣中溫度、濕度、壓強等因素的影響,其中受溫度的影響較大，如溫度每升高1 ℃, 聲速增加約0.6 米/ 秒。如果測距精度要求很高, 則應(yīng)通過溫度補償?shù)姆椒右孕Ｕū鞠到y(tǒng)正是采用了溫度補償?shù)姆椒ǎ?。已知現(xiàn)場環(huán)境溫度T 時, 超聲波傳播速度V 的計算公式為：

V = 331.45 + 0.607T

聲速確定后, 只要測得超聲波往返的時間,即可求得距離。這就是超聲波測距儀的機理。

超聲波發(fā)生器可以分為兩類：

1、使用電氣方式產(chǎn)生超聲波；

2、用機械方式產(chǎn)生超聲波。電氣方式包括壓電型，磁致伸縮型和電動型等；機械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各有不同，因而用途也各有不同。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器，其又可分為兩類：（1）順壓電效應(yīng)：某些電介物質(zhì)，在沿一定方向上受到外力作用而變形時，內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在其表面上會產(chǎn)生電荷；當(dāng)外力去掉后，又從新回到不帶電的狀態(tài)，這種將機械能轉(zhuǎn)換為電能的現(xiàn)象稱順壓電效應(yīng)（超聲波接收器的工作原理）。（2）逆壓電效應(yīng)：在電介質(zhì)的極化方向上施加電場，會產(chǎn)生機械變形，當(dāng)去掉外加電場時，電介質(zhì)的變形隨之消失，這種將電能轉(zhuǎn)化為機械能的現(xiàn)象稱逆壓電效應(yīng)（超聲波發(fā)射器的工作原理）。

系統(tǒng)框圖

超聲波發(fā)射電路 方案一

利用555定時器構(gòu)成多謝振蕩器產(chǎn)生40KHz的超聲波。如下圖為555定時器構(gòu)成的多謝振蕩器，復(fù)位端4由單片機的P0.4口控制，當(dāng)單片機給低電平時，電路停振；當(dāng)單片機給高電平時電路起振。接通電源后，電容C2來不及充電，6腳電壓Uc=0，則U1=1,555芯片內(nèi)部的三極管VT處于截止?fàn)顟B(tài)。這時Vcc經(jīng)過R3和R2向C2充電，當(dāng)充至Uc=2/3Vcc時，輸出翻轉(zhuǎn)U1=0，VT導(dǎo)通；這時電容C2經(jīng)R2和VT放電，當(dāng)降至Uc=1/3Vcc時，輸出翻轉(zhuǎn)U1=1.C2放電終止、又從新開始充電，周而復(fù)始，形成振蕩。其振蕩周期t1和放電時間t2有關(guān)，振蕩周期為:

T=t1+t2?0.7(R3+2R2)C2

f=1/T=1/(t1+t2)?1.43/(R3+2R2)C2=40KHz 有上面公式可知，555多諧振蕩器的振蕩頻率由R2，R3，C2來確定。所以在電路設(shè)計時，先確定C2,R2的取值，即C2=3300pf,R2=2.7K?。再將R2和C2的值代入上式中可得：

R3=1.43/C2·f-2R2 為了方面在實驗中使用555芯片的3腳輸出40KHz的方波，在這里將其用10K的電位器代替。

為了增大U1的輸出功率，將555芯片的8腳接+12v的電壓，同時將其復(fù)位端4腳接高電平，使用示波器觀察555芯片3腳的輸出波形，通過調(diào)節(jié)電位器R3的阻值，使其輸出波形的頻率為40KHz。

方案二

該超聲波發(fā)射電路，由F1至F3三門振蕩器在F3的輸出為40KHz方波，工作頻率主要由C1、R1和RP決定，用RP可調(diào)電阻來調(diào)節(jié)頻率。F3的輸出激勵換能器T40-16的一端和反相器F4輸出激勵換能器T40-16（反饋耦合元件）的另一端，因此，加入F4使激勵電壓提高了一倍。電容C2、C3平衡F3和F4的輸出使波形穩(wěn)定。電路中的反相器用CC4069六反相器中的四個反相器剩余兩個不用（輸入端應(yīng)接地）。電源用9V疊層電池；測量F3輸出頻率應(yīng)為40KHz,否則應(yīng)調(diào)節(jié)RP，發(fā)射波信號大于8m。

方案三

該超聲波發(fā)射電路由VT1、VT2組成正反饋振蕩器。電路的振蕩頻率決定于反饋元件的T40-16，其諧振頻率為40KHz；頻率穩(wěn)定性好，不需做任何調(diào)整，并由T40-16作為換能器發(fā)出40KHz的超聲波信號；電感L1與電容C2調(diào)諧在40KHz起作諧振作用。本電路電壓較寬（3v至12v），且頻率不變。電感采用固定式，電感量5.1mH，整工作電流約25mA，發(fā)射超聲波信號大于8m。

方案四

該發(fā)射電路主要有四與非門電路CC4011完成諧振及驅(qū)動電路功能，通過超聲波換能器T40-16輻射出超聲波去控制接收器。其中門YF1和門YF2組成可控振蕩器，當(dāng)S按下時，振蕩器起振，調(diào)整RP改變振蕩器頻率為40KHz；振蕩信號分別控制由YF3、YF4組成的差相驅(qū)動器工作，當(dāng)YF3輸出高電平時，YF4輸出低電平，當(dāng)YF3輸出低電時，YF4輸出高電平。此電平控制T40-16換能器發(fā)出40KHz超聲波。電路中YF1至YF4采用高速CMOS電路74HCOO四與門電路，該電路特點是輸出驅(qū)動電流大（大于15mA），效率高等；電路工作電壓9V，工作電流大于35mA，發(fā)射超聲信號大于10m。

方案五

本電路采用LM386對輸出信號進(jìn)行功率放大，LM386多用于音頻放大，而在本電路中用于超聲波發(fā)射。如圖所示，LM386第1腳和第8腳之間串接的E1和R1，使電路獲得較大的增益；TO為單片機輸入口的脈沖信號，經(jīng)功率放大后由5腳輸出，驅(qū)動探頭發(fā)射超聲波。

超聲波接收器模塊 方案一

超聲波接收傳感器通過壓電轉(zhuǎn)換的原理，將由障礙物返回的回波信號轉(zhuǎn)換為電信號，由于該信號幅度較小（幾到幾十毫伏），因此須有低噪聲放大、40kHz帶通濾波電路將回波信號放大到一定幅度，使得干擾成分較小，其電路如下所示。在此電路中，為了防止在超聲波接收器上始終加有一直流信號讓其工作導(dǎo)致傳感器的壽命縮短，從而加上一隔直電容C4,從而C4和R5構(gòu)成濾波電路。

在電路中，放大部分采用的是高速型運放TL084。綜合考慮了反相放大器、同相放大器和測量放大器的優(yōu)缺點后，最終選擇了同相放大電路。因為同相放大器的理想輸入阻抗為無窮大，理想輸出阻抗為零，其帶負(fù)載能力較強等因素。在此電路中，根據(jù)同相放大器的閉環(huán)增益公式：Af=1+Rf/Rr 由于接收到的信號幅度為幾到幾十毫伏，所以需要將其放大400多倍使得其接收到的40KHz信號不會被干擾信號給掩蓋。為了防止引起運算放大器的自激振蕩，在第一級的放大電路中，R7取值為470 K?,R8取值為10K?，其增益放大： Af1=1+R7/R8=48 在第二級放大電路中，R11的取值為100K?，R12的取值為10K?，其放大增益： Af2=1+R11/R12=11 兩級增益為：Af=Af1·Af2=528 同相放大器的平衡電阻R6和R10的取值均為10K?。平衡電阻公式為：

Rp=Rf/(Rf+Rr)C5和R9構(gòu)成了一階濾波電路。

方案二

該電路主要有集成電路CX20106A和超聲波換能器TCT40-10SI構(gòu)成。利用CX20106A做接收電路載波頻率為38KHz；通過適當(dāng)?shù)母淖僀7的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力。

工作原理：當(dāng)超聲波接收探頭接收到超聲波信號時，壓迫壓電晶體做振動，將機械能轉(zhuǎn)化成電信號，由紅外線檢波接收集成芯片CX20106A接收到電信號后，對所接信號進(jìn)行識別，若頻率在38KHz至40KHz左右，則輸出為低電平，否則輸出為高電平。

方案三

雙穩(wěn)式超聲波接收電路

電路中，由VT5、VT6及相關(guān)輔助元件構(gòu)成雙穩(wěn)態(tài)電路，當(dāng)VT4每導(dǎo)通一次（發(fā)射機工作一次），觸發(fā)信號C7、C8向雙穩(wěn)電路送進(jìn)一個觸發(fā)脈沖，VT5、VT6狀態(tài)翻轉(zhuǎn)一次，當(dāng)VT6從截止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)變成導(dǎo)通狀態(tài)時，VT5截止，VT7導(dǎo)通，繼電器K吸合???調(diào)試時，在a點與+6V（電源）之間用導(dǎo)快速短路一下后松開，繼電器應(yīng)吸合(或釋放)，再短路一下松開，繼電器應(yīng)釋放（或吸合），如果繼電器無反應(yīng)，請檢查雙穩(wěn)電路元件焊接質(zhì)量和元件 參數(shù)。

方案四

單穩(wěn)式超聲波接收電路

本電路超聲波換能器R40-16諧振頻率為40kHZ，經(jīng)R40-16選頻后，將40kHZ的有用信號（發(fā)射機信號）送入VT1至VT3組成的高通放大器放大，經(jīng)C5、VD1檢出直流分量，控制VT4和VT5組成的電子開關(guān)帶動繼電器K工作。由于該電路僅作單路信號放大，當(dāng)發(fā)射機每發(fā)射一次超聲波信號時接收機的繼電器吸合一次（吸合時間同發(fā)射機發(fā)射信號時間相同），無記憶保持功能?？捎米鳠o線遙控攝像機快門控制、兒童玩具控制、窗簾控制等。電路中VT1β≥200，VT2≥150，其他元件自定。本電路不需要調(diào)試即可工作。如果靈敏度和抗干擾不夠，可檢查三極管的β值與電容C4的容量是否偏差太大。經(jīng)檢測，配合相應(yīng)的發(fā)射機，遙控距離可達(dá)8m以上，在室內(nèi)因墻壁反射，故沒有方向性。電路工作電壓3V，靜態(tài)電流小于10mA。

方案五

在本接收電路中，結(jié)型場效應(yīng)VT1構(gòu)成高速入阻抗放大器，能夠很快地與超聲波接收器件B相匹配，可獲得較高接收靈敏度及選頻特性。VT1采用自給偏壓方式，改變R3的阻值即可改變VT1的工作點，超聲波接收器件B將接收到的超聲波轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號，經(jīng)VT1和VT2兩極放大后，再經(jīng)VD1和VD2進(jìn)行半波整流為直流信號，由C3積分后作用于VT3的基極，使VT3由截止變?yōu)閷?dǎo)通，其集電極輸出負(fù)脈沖，觸發(fā)器JK觸發(fā)D，使其翻轉(zhuǎn)。JK觸發(fā)器Q端的電平直接驅(qū)動繼電器K，使K吸合或釋放；由繼電器K的觸點控制電路的開關(guān)。

盲區(qū)形成的原因及處理

1、探頭的余震及方向角。發(fā)射頭工作完后還會繼續(xù)震一會，這是物理效應(yīng)，也就是余震。余震波會通過殼體和周圍的空氣，直接到達(dá)接收頭、干擾了檢測；通常的測距設(shè)計里，發(fā)射頭和接收頭的距離很近，在這么短的距離里超聲波的檢測角度是很大的，可達(dá)180度。

2、殼體的余震。就像敲鐘一樣，能量仍來自發(fā)射頭。發(fā)射結(jié)束后，殼體的余震會直接傳導(dǎo)到接收頭，這個時間很短，但已形成了干擾。（注：不同的環(huán)境、溫度對殼體的硬度和外形會有所變化，導(dǎo)致余震時間會略有改變）

3、電路串?dāng)_。超聲波發(fā)射時的瞬間電流很大，瞬間這么大的電流會對電源有一定影響，并干擾接收電路。通常這三種情況情況在每次超聲波發(fā)射時都會出現(xiàn)，即超聲波在發(fā)射的時候,是一個高壓脈沖,并且脈沖結(jié)束后,換能器會有一個比較長時間的余震,這些信號根據(jù)不同的換能器時間會有不同,從幾百個uS到幾個mS都有可能,因此在這個時間段內(nèi),聲波的回波信號是沒有辦法跟發(fā)射信號區(qū)分的.因此,被測物體在這個范圍內(nèi),回波和發(fā)射波區(qū)分不開,也就無法測距,從而形成了盲區(qū).。

在硬件方面通常將超聲波轉(zhuǎn)換器之間的距離適當(dāng)增大來減少盲區(qū)的范圍；如果發(fā)射探頭和接收探頭分開，收發(fā)不互相影響，必須要求發(fā)射電路和接收電路的地線隔離很好，發(fā)射信號不會通過地線串?dāng)_過去，否則也是不能減小盲區(qū)的。

在軟件中的處理方法就是，當(dāng)發(fā)射頭發(fā)出脈沖后，記時器同時開始記時。我們在記時器開始記時一段時間后再開啟檢測回波信號，以避免余波信號的干擾。等待的時間可以為1ms左右。更精確的等待時間可以減小最小測量盲區(qū)。（注：超聲波探頭方向角越小、發(fā)射頭和接收頭位置越遠(yuǎn)，盲區(qū)就越小，測量距離也就越?。?/p>

第四篇：超聲波測距總結(jié)報告

電子技術(shù)實驗課程設(shè)計

超聲波測距系統(tǒng)

總結(jié)報告

自03 胡效赫 2010012351

自03 胡效赫 2010012351

一、課題內(nèi)容及分析

首先根據(jù)課程所給的幾個題目進(jìn)行選擇，由于自己最近在做電子 設(shè)計大賽的平臺設(shè)計，希望對超聲波測距在定位方面應(yīng)用有更詳盡的了解，所以選擇課題三——超聲波測距作為課程設(shè)計，內(nèi)容如下：

對課題進(jìn)行分析：實驗提供超聲波傳感器T40-16和R40-16，利用面包板和小規(guī)模芯片搭接電路，實現(xiàn)距離的測量及顯示。大致思路即驅(qū)動發(fā)射端發(fā)出超聲波，接收端收到返回的脈沖進(jìn)行處理與計算得到測量距離并通過數(shù)碼管和蜂鳴器顯示。

二、方案比較與選擇

由于超聲波測距方案原理基本相同，只要能夠檢測出發(fā)射到接收的時間，并通過相應(yīng)計算就可以得到所測距離。所以問題大致分為驅(qū)自03 胡效赫 2010012351 動發(fā)射端、接收端檢測、間隔時間計算與計算結(jié)果顯示四部分。具體的方案設(shè)計如下：

閘門脈沖源產(chǎn)生基準(zhǔn)寬度為T 的閘門脈沖，該脈沖一方面控制計數(shù)電路的計數(shù)啟動和并產(chǎn)生計數(shù)器清零脈沖，使計數(shù)器從零開始對標(biāo)準(zhǔn)脈沖源輸出的時鐘脈沖（頻率為17KHz）計數(shù)。同時開啟控制門，超聲波振蕩器輸出的40kHz脈沖信號通過控制門，放大后送至超聲波換能器，由發(fā)射探頭轉(zhuǎn)換成聲波發(fā)射出去。該超聲波經(jīng)過一定的傳播時間，達(dá)到目標(biāo)并反射回來，被超聲波換能器的接收探頭接收變成電信號，經(jīng)放大、濾波、電壓比較和電平轉(zhuǎn)換后，還原成方波。圖中的脈沖前沿檢測電路檢測出第一個脈沖的前沿，輸出控制信號關(guān)閉計數(shù)器，使計數(shù)器停止計數(shù)。則計數(shù)器的計數(shù)值反映了超聲波從發(fā)射到接收所經(jīng)歷的時間（或距離）。

自03 胡效赫 2010012351

三、模塊化設(shè)計及參數(shù)估算

1、閘門控制模塊 ? 設(shè)計思路

555振蕩電路產(chǎn)生頻率為2Hz的脈沖，作為閘門脈沖源。RC微分電路將輸出的2Hz脈沖進(jìn)行微分運算產(chǎn)生脈沖信號，作為計數(shù)啟動和計數(shù)清零的信號，分別控制D觸發(fā)器的置高端和74LS90的清零端。? 參數(shù)設(shè)計：

555振蕩電路T =(R1+2*R2)*C*ln2。其中R1取4.7kΩ，R2接入10kΩ滑動變阻器，最后實測7.51kΩ，C取47uF。RC微分電路R為1kΩ，C為4.7nF

2、超聲波發(fā)生模塊 ? 設(shè)計思路

555振蕩電路產(chǎn)生頻率為40kHz的脈沖，作為驅(qū)動超聲波發(fā)射端 自03 胡效赫 2010012351 的基礎(chǔ)脈沖信號。

同時由2Hz閘門信號作為門控（高電平有效）。

再利用電壓比較器，對555脈沖信號進(jìn)行整形，而后輸出。? 參數(shù)設(shè)計

555振蕩電路T =(R1+2*R2)*C*ln2。其中R1取2kΩ，R2接入 1kΩ滑動變阻器，最后實測440Ω，C取10nF。

3、超聲波接收模塊 ? 設(shè)計思路

電壓放大電路，利用LF347放大超聲接收端信號

電壓比較電路，利用電阻分壓設(shè)計閾值電壓VREF，當(dāng)沒有接收到信

號時V-大于V+,輸出為負(fù)，當(dāng)接收到信號時V-小于V+,輸出為正。穩(wěn)壓電路，電壓比較器輸出端接1kΩ電阻，反接5V穩(wěn)壓管接地，自03 胡效赫 2010012351 使沒有信號即輸出為負(fù)時，輸出-0.7V電平，有信號即輸出為正時，輸出5V電平。? 參數(shù)設(shè)計

放大電路電阻值為1kΩ和750kΩ，放大倍數(shù)為750。

電壓比較器VREF由100kΩ電阻和100kΩ的滑動變阻器分壓決定，最終滑動變阻器阻值取為5.68kΩ，VREF取值大致為-0.6V。

4、計數(shù)控制模塊 ? 設(shè)計思路

計數(shù)控制模塊由，計數(shù)啟動和計數(shù)停止控制組成。由D觸發(fā)器進(jìn)行實現(xiàn) 當(dāng)計數(shù)開始時閘門信號的微分電路給出低電平脈沖將Q置高，計數(shù)信號有效。而接收到回波后，接收信號由低變自03 胡效赫 2010012351 高，CLK產(chǎn)生上升沿將Q置低，計數(shù)信號關(guān)閉。

5、計數(shù)模塊 ? 設(shè)計思路

555振蕩電路產(chǎn)生17kHz的脈沖型號用來計數(shù) 三個74LS90級聯(lián)，采用十進(jìn)制接法計數(shù)，分別對應(yīng)米、分米、厘米。

計數(shù)信號控制源由計數(shù)控制模塊的D觸發(fā)器的Q信號給出 計數(shù)信號清零源由閘門控制信號的微分模塊經(jīng)由緩沖器后給出高脈沖清零。? 參數(shù)設(shè)計

555振蕩電路T =(R1+2*R2)*C*ln2。其中R1取5.1kΩ，R2接入

47kΩ滑動變阻器，最后實測18.98kΩ，C取2.2nF。

6、報警模塊 ? 設(shè)計思路

令A(yù)[4]，B[4]，C[4]分別對應(yīng)米、分米、厘米，同時當(dāng)模塊計數(shù)時報 警應(yīng)該無效，設(shè)D觸發(fā)器輸出信號為Q，則 邏輯函數(shù)Alarm = A1’A0’B3’B2’B1’Q 自03 胡效赫 2010012351 利用與非、或非及非邏輯運算搭接電路

四、實驗電路總圖

1、電路原理圖

自03 胡效赫 2010012351

2、時序圖

3、面包板布局

五、實驗結(jié)果與實驗中出現(xiàn)的問題分析

1、實驗結(jié)果 結(jié)果：基本要求及提高要求全部完成。其中四個地方用到了滑動變阻器分別是三個555的脈沖源（產(chǎn)生2Hz、17kHz和40kHz的方波）和接收模塊的電壓比較器閾值電壓VREF的確定。調(diào)試結(jié)果的各自03 胡效赫 2010012351 阻值已在模塊設(shè)計中標(biāo)明。

2、實驗中出現(xiàn)的問題及分析

A．微分電路輸出信號的檢查

開始分模塊調(diào)試時，不會測量微分電路輸出的脈沖信號，然后不能確定問題出現(xiàn)在下級還是本級。經(jīng)過老師的提示，只要把示波器顯示的波形調(diào)到最粗最亮，調(diào)成相應(yīng)掃描速度，可以看到面板上有亮點間歇顯示。從而驗證微分電路輸出信號無誤，并且幅值正確。

B．?dāng)?shù)碼管顯示不穩(wěn)定

數(shù)碼管顯示不穩(wěn)定，多數(shù)原因是由于數(shù)字電路與模擬電路相互干擾，計數(shù)器中混有雜波和高頻信號。用示波器測量計數(shù)電路的74LS90的信號，發(fā)現(xiàn)有17kHz的雜波。首先將模擬地和數(shù)字地分開將555振蕩電路的地直接由引線接到學(xué)習(xí)機上，而后數(shù)碼管開始顯示，但仍不太穩(wěn)定。再在VCC和GND之間跨接0.1uF的電容濾掉雜波。之后數(shù)碼管穩(wěn)定顯示。

C．信號輸出不正確

D觸發(fā)器輸出電平Q在未接受到信號時應(yīng)該是低電平，但始終是高電平。開始時不確定前級各模塊的正確與否，有些停滯，之后確定前級信號正確，D觸發(fā)器接線正確，而輸出信號不對，則一定芯片的問題。換了芯片之后，輸出正常。

六、收獲、體會和建議

1、收獲與體會 本次實驗充分體會電路模塊設(shè)計與調(diào)試的過程，對于設(shè)計電路和自03 胡效赫 2010012351 測試電路的能力有了更一步的提升。首先，搭接與調(diào)試電路時，應(yīng)該本著自頂向下逐步求精的原則，在理解原理并確定原理正確之后，先對于面包板的布局進(jìn)行規(guī)劃，把相應(yīng)的芯片測試后，插到相應(yīng)部分，保證后面搭接時方便并且思路清晰。然后，按分模塊逐級搭接調(diào)試的原則測試電路，保證了每一級的輸入信號都是正確的后，如果輸出不正確，去檢查接線，接線正確后檢查芯片是否正常工作。最后，發(fā)現(xiàn)信號干擾問題，嘗試用濾波，分離數(shù)字地和模擬地，以及簡單的搭接電容的方法，解決干擾。依照上述方法調(diào)試電路，保持一顆正常心態(tài)，可以高效并且正確的完成問題。

2、建議 由于整個實驗過程中只需要，測量接收波形的上升沿，所以對于模擬電路中波形整形處理部分現(xiàn)對簡單?，F(xiàn)提出以下課程建議： 建議老師將提高要求的測量距離改為高于3m，這樣同學(xué)們利用波形放大然后與閾值電壓比較的方法就不能實現(xiàn)了，因為相應(yīng)的雜波干擾也會隨之放大，沖過閾值電壓，影響結(jié)果。所以此時同學(xué)應(yīng)該使用選頻電路選出40kHz的波形，控制后面的計數(shù)模塊，對于模擬電路部分會有更高的鍛煉。

附工作日志

8月21日 自03 胡效赫 2010012351 經(jīng)過周末的預(yù)習(xí)，查找了關(guān)于超聲傳感器的原理知識和超聲測距的相關(guān)內(nèi)容。分析了超聲測距的實現(xiàn)方案，并將電路分為各個模塊實現(xiàn)，每個模塊進(jìn)行了相應(yīng)仿真（但有些仿真結(jié)果不理想，待硬件實測）。

本日上午首先針對超聲測距系統(tǒng)方案中的幾個模塊與同學(xué)進(jìn)行了討論，包括方波頻率的選擇與實現(xiàn)，閘門信號的實現(xiàn)與清零，以及面包板的布局合理性。

而后首先搭接了三個555方波發(fā)生器。上午只搭接測試出了，40kHz的方波 本日下午再次對于板子的規(guī)劃進(jìn)行思考，并大致劃分了區(qū)域，把相應(yīng)用到的芯片放到了相應(yīng)的位置。然后搭接測試出了2Hz方波。分別測試兩種方波的頻率均很穩(wěn)定，效果不錯。而后開始搭接超聲發(fā)射模塊的實現(xiàn)，將兩種頻率的方波進(jìn)行邏輯運算，經(jīng)由LS00，信號傳至運算放大器LF347，將信號與2.5V電壓值進(jìn)行比較，得到最終的大約0.5s驅(qū)動一次超聲波發(fā)射器的效果。

但是遇到的問題是，當(dāng)2Hz和40kHz的方波共同輸入到LS00中時，對2Hz的方波進(jìn)行測量，示波器顯示的頻率很難穩(wěn)定下來，發(fā)現(xiàn)混有雜波，可能是40kHz的雜波，也可能是交流成分。進(jìn)行了各種測試，重新退到上一步驟，檢查芯片的問題，等等。但是問題并沒解決，后來懷疑是示波器測量可能不是很準(zhǔn)。直接測量最終運放發(fā)射的信號，發(fā)現(xiàn)效果正常。問題解決。

而后進(jìn)行超聲接收信號接收處理的部分電路的搭接，以及觸發(fā)器電路的搭接。之后搭出17kHz的脈沖源后，下課。

晚上又把數(shù)碼顯示和蜂鳴器部分搭出來了，明天分模塊測試。8月22日

由于昨天已經(jīng)把各個模塊全部搭好，今天開始分模塊測試和模塊的聯(lián)調(diào)測試。今天下來調(diào)試結(jié)果：

超聲波發(fā)射模塊調(diào)試通過正常運行，并且接收模塊可以接收到相應(yīng)信號，在示波器上顯示相應(yīng)波形。40kHz的555脈沖源正常，2Hz的555脈沖源正常，經(jīng)過LS00運算后，到LF347正常驅(qū)動T40-16，而相應(yīng)的R40-16接收到反射的超聲波信號后，產(chǎn)生較大幅值的波形（較之原有的干擾信號），可以通過放大，與閾值電壓比較后得到相應(yīng)的脈沖信號（沒有接收到信號時，信號為0，大于閾值電壓，最終輸出低電平信號-0.7V；接收到信號后，信號為負(fù)，小于閾值電壓，最終由于穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后輸出高電平5V）。即，當(dāng)調(diào)整出較好的閾值電壓后接收到超聲信號后會產(chǎn)生相應(yīng)的上升沿信號。

對于閘門信號的作用部分，由74LS74雙上升沿D觸發(fā)器來完成。對2Hz脈沖信號進(jìn)行微分運算，上升沿時給出正脈沖，經(jīng)由40106COMS施密特反相器可以得到一直是高電平閘門信號時給出低電平和一直是低電平閘門信號時給出高電平的信號。將LS74的置高端接前者信號，給出低電平脈沖時D觸發(fā)器被置高，而只有CLK信號給出上升沿后才能將D觸發(fā)器置低。

！！但是輸入信號都測出來了，輸出不對哎有木有 所以明天LS74是重點哎有木有！！

而后是計數(shù)器顯示模塊，需要有17kHz的555脈沖源，搞定。與經(jīng)由閘門信號控制鎖存后的Q輸出端進(jìn)行邏輯運算（LS00），結(jié)果輸出到LS90中進(jìn)行計數(shù)并在數(shù)碼管中顯示。同時從計數(shù)的信號端中做組合邏輯實現(xiàn)低于0.2m時報警。同時計數(shù)器的清零信號由閘門信號微分運算后COMS施密特反相器整形后得到。

開始沒有產(chǎn)生555脈沖信號的時候，將CLK和CLR用學(xué)習(xí)機模擬，效果很好，接上555后發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不穩(wěn)，有木有??！

模擬地和數(shù)字有干擾有木有！！想辦法有木有！！自03 胡效赫 2010012351 數(shù)電電子技術(shù)實驗考核的時候就有這個問題木有解決，明天上午一定要解決有木有??！

8月23日

今天來到實驗室后重新整理了思路，調(diào)整了心態(tài)。理清了各個模塊的作用關(guān)系，由最初級開始逐級測試，當(dāng)確定D觸發(fā)器的輸入信號均正常，并且接線正常，而輸出不正常，所以果斷換了74LS74。突然之間信號變好了，然后數(shù)碼管開始工作了，無比的開心。直接找助教驗收基本實驗，助教發(fā)現(xiàn)信號并不是很穩(wěn)定，然后感覺計數(shù)器和數(shù)碼管顯示部分仍有雜波干擾，在VCC和GND之間接入0.1uF，信號穩(wěn)定了，基本實驗調(diào)試通過。好開心，有木有。而后通過改變閾值電壓，使閾值電壓接近0V，將距離較遠(yuǎn)處的返回信號，也作為有效信號。然后通過了提高要求。搞定！

第五篇：激光測距應(yīng)用

激光測距應(yīng)用

應(yīng)用領(lǐng)域：

電力、水利、通訊、環(huán)境、建筑、地質(zhì)、警務(wù)、消防、爆破、航海、鐵路、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、房地產(chǎn)、休閑/戶外、反恐/軍事 主要應(yīng)用方向：

? 在鋼鐵廠和軋鋼廠用于過程監(jiān)控 ? 料位、液位的測量

? 行車定位系統(tǒng)、裝卸處理設(shè)備的定位系統(tǒng)

? 對人力所不能到達(dá)部位的測量，如罐裝物、管道、集裝箱等 ? 車輛、船舶的定位監(jiān)控系統(tǒng) ? 起重安裝設(shè)備位置控制 ? 不宜接近的物體測量

? 距離、位置、液位、料位、生產(chǎn)線料坯傳送定位 ? 行吊XY定位 ? 電梯運行測量 ? 大型工件裝配定位 ? 運動物體位置監(jiān)控 ? 大型貨架庫存管理 ? 超大物體幾何計量 ? 靶距自動控制 ? 電氣化鐵路接觸網(wǎng)測量

? 鐵路建筑物限界測量以及江河湖海等的水位測量。測距發(fā)展路線： ? 民用，手持式 ? 工業(yè)用，高可靠性 市場開拓方式： ? 大客戶

? 代理商，借助代理商的客戶群 具體應(yīng)用示例： 1.汽車防撞探測器

一般來說，大多數(shù)現(xiàn)有汽車碰撞預(yù)防系統(tǒng)的激光測距傳感器使用激光光束以不接觸方式用于識別汽車在前或者在后形勢的目標(biāo)汽車之間的距離，當(dāng)汽車間距小于預(yù)定安全距離時，汽車防碰撞系統(tǒng)對汽車進(jìn)行緊急剎車，或者對司機發(fā)出報警，或者綜合目標(biāo)汽車速度、車距、汽車制動距離、響應(yīng)時間等對汽車行駛進(jìn)行即時的判斷和響應(yīng)，可以大量的減少行車事故。在高速公路上使用，其優(yōu)點更加明顯。2.車流量監(jiān)控及車輪廓描畫

這種使用方式一般固定到高速或者重要路口的龍門架上，激光發(fā)射和接收垂直地面向下，對準(zhǔn)一條車道的中間位置，當(dāng)有車輛通行時，激光測距傳感器能實時輸出所測得的距離值的改變，進(jìn)而描繪出所測車的輪廓。這種測量方式一般使用的激光束發(fā)散角度較小，測距范圍一般小于30米即可，且要求激光測距速率比較高，一般要求達(dá)到幾百赫茲就可以了。這對于在重要路段監(jiān)控可以達(dá)到很好的效果，能夠區(qū)分各種車型，對車身掃描的采樣率可以達(dá)到10厘米一個點，且對車流限高，限長等都能實時輸出結(jié)果。如圖3。在沒有車輛到來時，激光測距傳感器測出的是一個距離常量，也就是測距儀到地的距離，當(dāng)有車輛從測距儀下面經(jīng)過時，距離值改變，當(dāng)距離值再次回到常量就認(rèn)為有一輛車通過，根據(jù)這種方式我們可以對通過一些路段的車流量進(jìn)行監(jiān)控?，F(xiàn)在常用的方法是對一段時間內(nèi)的車流進(jìn)行統(tǒng)計平均的方法，帶有很大的估計成分，而視頻統(tǒng)計的方法還有很多現(xiàn)實應(yīng)用的困難，因此，激光測距統(tǒng)計方法為車流量統(tǒng)計提供了一種可行的方案。3.車輛行人違法監(jiān)測

由于激光測距傳感器的光束不是實質(zhì)性的障礙，在利用激光測距傳感器對路面進(jìn)行監(jiān)控的時候，并不會阻礙交通的正常運行。因此，在一些禁?；蛘呓剐腥塑囕v通行的路段，用激光束平行路面以一定高度進(jìn)行固定發(fā)射或者以一定角度進(jìn)行掃描，當(dāng)遇到有車輛違法停車闖紅燈或者行人違法跨越護欄等，激光測距距離值改變，可以進(jìn)行報警或者警示。這種應(yīng)用光束不必要太寬，但一般要求測距距離比較長，以確保一定路段長度的防護距離。這種方式構(gòu)成的智能交通違法監(jiān)控系統(tǒng)將在交通物聯(lián)網(wǎng)中得到很大的應(yīng)用。4.激光測速傳感器

激光測距傳感器是激光測距技術(shù)在交通管理領(lǐng)域最早的一種形式，因為其卓越的性能，在實際應(yīng)用中逐漸得到普及。激光測距傳感器是采用激光測距的原理，是對被測物體進(jìn)行兩次有特定時間間隔的激光測距，取得在此時間間隔內(nèi)被測物體的距離變化，從而得到該被測物體的移動速度。激光測速儀分為固定式的和移動式兩種，固定式的一般固定在路邊或者龍門架上，以一個比較小的角度迎向來車，一般通過車牌反射進(jìn)行測量，測量精度比較高，可以達(dá)到±1公里/小時，測速范圍可達(dá)250公里/小時，測距范圍在此應(yīng)用中不用太長，一般80到100米即可。移動式激光測速儀對操作要求比較高，一般光束發(fā)散角度要大于3 mrad，鑒于激光測速的原理，激光光束必須要瞄準(zhǔn)垂直與激光光束的平面反射點，又由于車輛處于移動狀態(tài)，車體平面不大，且測速需要一定時間，只能作為臨時測速，取證應(yīng)用。激光測距傳感器由于光束發(fā)散角度較小，便于測速取證，不像雷達(dá)多普勒測速儀，在多車道測量時不能確知超速的具體車輛，且由于激光測速傳感器發(fā)射的是近紅外的光波，不能被雷達(dá)探測器、電子狗等探側(cè)，且不易受市區(qū)雷達(dá)雜波干擾。鑒于激光測距傳感器的上述優(yōu)點，在智能交通中的應(yīng)用將越來越普及。如圖2。

5.測量傳送帶上箱子的寬度

使用兩個發(fā)散型傳輸時間激光測距傳感器，在傳送帶的兩側(cè)面對面安裝。因為尺寸變化的箱子落到傳送帶上的位置是不固定的，這樣，每個激光測距傳感器都測量出自己與箱子的距離，設(shè)一個距離為L1，另一個為L2。此信息送給PLC，PLC將兩個激光測距傳感器間總的距離減去L1和L2，從而可計算出箱子的寬度W。6.在港口碼頭上的使用 使用激光測距傳感器，可以測量船只到船只的距離和船只到船只的相對速度。在一艘船只移動的過程中，用來檢測船只到碼頭或到另外的船只的的相對距離和速度，船只根據(jù)激光測距傳感器輸出的數(shù)字信號，調(diào)整船只行進(jìn)的速度和航線。如果使用云臺可以測量一定角度范圍的物體的距離，并且可以知道在那個角度有物體，其距離和相對速度。7.在火車站上的使用

使用激光測距傳感器，可以測量火車到站臺的的距離和火車到火車到站臺的相對速度。

8.在石油鉆機上的使用

使用激光測距傳感器，可以測量游車到塔頂?shù)木嚯x和相對速度，防止“上碰下砸”事故的發(fā)生。

9、保護液壓成型沖模 機械手把一根預(yù)成型的管材放進(jìn)液壓成型機的下部沖模中，操作者必須保證每次放的位置準(zhǔn)確。在上部沖模落下之前，一個發(fā)散型傳感器測量出距離管子臨界段的距離，這樣可保證沖模閉合前處于正確位置。

10、二軸起重機定位

用兩個反射型傳感器面對反射器安裝，反射器安裝在橋式起重機的兩個移動單元上。一個單元前后運動，另一個左右運動。當(dāng)起重機驅(qū)動板架輥時，兩個傳感器監(jiān)測各自到反射器的距離，通過PLC能連續(xù)跟蹤起重機的精確位置。

激光輪廓掃描儀

應(yīng)用方向： 港口應(yīng)用 1.岸吊大梁防撞

防止大梁與輪船上的煙囪、天線等相撞。2.岸吊集卡定位

通過測量集裝箱的輪廓來判斷卡車位置，通過面板顯示司機應(yīng)前進(jìn)或后退的距離。

3.輪胎吊地面防撞

通過區(qū)域保護功能，防止輪胎吊的前進(jìn)方向上與卡車、人物等障礙物碰撞，同時可起到防止兩臺輪胎吊相撞的目的。4.倒車?yán)走_(dá)

通過區(qū)域保護功能，防止港口重型車輛在倒車時與卡車、人物等障礙物碰撞。

5.輪胎吊/軌道吊防打保齡

通過測量堆場中集裝箱的輪廓，控制吊具的提升高度，確保吊具及吊具上的集裝箱不與堆場中的集裝箱碰撞，同時做到優(yōu)化操作路線，提高效率的功能。交通應(yīng)用 1.車輛超限檢測

通過輪廓測量功能，測量過往車輛的最高，最寬值。2.貨車體積測量

通過輪廓測量功能，測量過往車輛的最高，并計算車輛的體積。3.鐵路貨運安全檢測門

通過輪廓測量功能，測量過往車輛的截面，將截面數(shù)據(jù)與設(shè)定值對比，檢測是否超出。4.鐵軌障礙物檢測

通過輪廓測量功能，測量在鐵軌上是否有障礙物及障礙物的大小、位置。其它應(yīng)用

1． 機器人和AGV自動導(dǎo)航車

通過輪廓測量功能，實現(xiàn)機器人自動導(dǎo)航或防撞，或地圖掃描。2． 船閘應(yīng)用

通過區(qū)域檢測功能，檢測航道上是否有船經(jīng)過，以避免與船閘相撞。3． 盤煤系統(tǒng)

安裝在堆取料機上，自動盤煤。4． 人數(shù)統(tǒng)計

監(jiān)控人流密度，控制區(qū)域安全及節(jié)能等作用。5． 安防

通過人眼不可見的紅外掃描，廣泛應(yīng)用于核電、軍隊、監(jiān)獄、博物館等重要場合的安防應(yīng)用。6． 地圖構(gòu)建

通過輪廓測量功能，實現(xiàn)無人車的自動避障或周圍環(huán)境的輪廓掃描。7． 機器人輪廓掃描及定位

通過輪廓測量功能，掃描物體的輪廓及位置，方便機器人抓取。市場開拓方式： ? 大客戶

? 代理商，借助代理商的客戶群

具體應(yīng)用： 港口應(yīng)用 1.岸吊大梁防撞

防止大梁與輪船上的煙囪、天線等相撞。

2.岸吊集卡定位

通過測量集裝箱的輪廓來判斷卡車位置，通過面板顯示司機應(yīng)前進(jìn)或后退的距離。

3.輪胎吊地面防撞

通過區(qū)域保護功能，防止輪胎吊的前進(jìn)方向上與卡車、人物等障礙物碰撞，同時可起到防止兩臺輪胎吊相撞的目的。

4.倒車?yán)走_(dá)

通過區(qū)域保護功能，防止港口重型車輛在倒車時與卡車、人物等障礙物碰撞。

5.輪胎吊/軌道吊防打保齡

通過測量堆場中集裝箱的輪廓，控制吊具的提升高度，確保吊具及吊具上的集裝箱不與堆場中的集裝箱碰撞，同時做到優(yōu)化操作路線，提高效率的功能。

交通應(yīng)用 1.車輛超限檢測

通過輪廓測量功能，測量過往車輛的最高，最寬值。

2.貨車體積測量

通過輪廓測量功能，測量過往車輛的最高，并計算車輛的體積。

3.鐵路貨運安全檢測門

通過輪廓測量功能，測量過往車輛的截面，將截面數(shù)據(jù)與設(shè)定值對比，檢測是否超出。

4.鐵軌障礙物檢測

通過輪廓測量功能，測量在鐵軌上是否有障礙物及障礙物的大小、位置。

其它應(yīng)用

1． 機器人和AGV自動導(dǎo)航車

通過輪廓測量功能，實現(xiàn)機器人自動導(dǎo)航或防撞，或地圖掃描。

2． 船閘應(yīng)用

通過區(qū)域檢測功能，檢測航道上是否有船經(jīng)過，以避免與船閘相撞。

3． 盤煤系統(tǒng)

安裝在堆取料機上，自動盤煤。

4． 人數(shù)統(tǒng)計

監(jiān)控人流密度，控制區(qū)域安全及節(jié)能等作用。

5． 安防

通過人眼不可見的紅外掃描，廣泛應(yīng)用于核電、軍隊、監(jiān)獄、博物館等重要場合的安防應(yīng)用。

6． 地圖構(gòu)建

通過輪廓測量功能，實現(xiàn)無人車的自動避障或周圍環(huán)境的輪廓掃描。

7． 機器人輪廓掃描及定位

通過輪廓測量功能，掃描物體的輪廓及位置，方便機器人抓取。