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超声波振子发射与接收波形捕捉与分析

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楼主
由于想制作一个能测量1-5CM距离的超声波测距器,必须了解超声波振子的功能,于是制作了一组40khz的超声波发射和接收器,这样就能观测到超声波振子的波形,先将发射与接收对着看,如图:



用单片机控制发射一段一段的超声波,第一次测得的波形是这样的:



余震达到250MS,这表示盲区将达到85m, 不可能吧?随后不知怎样调了调,就出现这样的波形:



这个才对呀,放大仔细查看:



这是发射开始时的波形,发现原来发射振子启动也需要一段时间慢慢增大,不是想象中一给讯号就完美输出声波,这时间大概100-200us, 再看看发射讯号停止时的波形:



早就听说超声波振子是有余震的,终于清楚看到了,停止给振子讯号后,要1.5ms才会完全停止,这就是所谓盲区的由来,这段时间如果有反射波回来,是无法分清楚是余震还是反射波,以1.5ms算,盲区达到51cm, 半米啊,很惊人,也可能是我算错了。接着是把发射和接收器并排,就像市面上卖的那种测距器一样,如图:



由于发射与接收很靠近,发射波会直接透过外壳送到接收器,究竟有多大呢,看看这张图:



开始发射后,短时间就看到接收器收到微弱的讯号,那就是相邻发射器漏过来的讯号,这时前面并没有物体,没有反射波,再看看这个图:



这是将手掌放在距离大概7cm的地方,反射波幅度很大,虽然这时发射器还在发射,不会影响对反射波的辨别,如果能想点办法隔离发射器与接收器,应该能再降低相邻讯号的干扰。

纳闷的是,无论我后来对线路如何调整,却再也无法重现第一张波形图了,谁会知道原因呢?


结论:从这些测试的结果,我所设想的5CM超声波测距应该可是以实现的,但由于有振子起振的延迟,也会有几个cm的盲区。




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沙发
ID:351637 发表于 2018-6-14 10:16 | 只看该作者
好帖子,要顶,学习了,别沉。
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板凳
ID:253767 发表于 2018-6-21 07:27 | 只看该作者
谢谢分享,学习了
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地板
ID:343102 发表于 2018-7-16 20:34 | 只看该作者
好帖子,学习了。
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5#
ID:351832 发表于 2018-9-4 20:08 | 只看该作者
厉害
这个使用什么测试的呢
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6#
ID:393670 发表于 2018-9-5 01:25 | 只看该作者
好资料,51黑有你更精彩!!!
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