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式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同,因而用途也各不相同。目前较为常用的是压电式超声波发生器。
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f2、压电式超声波发生器原理压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波发生器内部结构如图1所示,它有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,便产生超声波。反之,如果两电极间未外加电压,当共振板接收到超声波时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转换为电信号,这时它就成为超声波接收器了。13超声波测距原理超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340ms,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离s,即:s340t2131认识超声波超声波是指振动频率大于20KHz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∽5MHz之间,常用为3∽35MHz(每秒振动1次为1Hz,1MHz106Hz即每秒振动100万次,可闻波的频率在16-20,000HZ之间)。132利用超声波测距超声波测距是单片机控制超声波传感器发射出超声波束,遇到障碍后返回,然后接收它的回波,利用发、收过程中产生的时间差,就可以计算出前方物体离超声波传感器的实际距离。设计为了能测量汽车不同位置障碍物距离,设计成多传感器测距。经分析可知:频率为400KHZ
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f左右的超声波在空气中传播的效率最佳,因此,为了方便处理,发射的超声波被调制成40KHZ左右、具有一定间隔的调制脉冲波信号,如图1所示。
14超声波倒车雷达系统工作原理倒车雷达只需要在汽车倒车时工作,为驾驶员提供汽车后方的信息。由于倒车时汽车的行驶速度较慢,和声速相比可以认为汽车是静止的,因此在系统中可以忽略多普勒效应的影响。在许多测距方法中,脉冲测距法只需要测量超声波在测量点与目标间的往返时间,实现简单,因此本系统采用了这种方法。141系统工作原理框图如图A所示,驾驶员将r
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