[實用新型]一種超聲波測距裝置

有效

• 申請號: 201721128934.9
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN207181685U
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 王振華
• 申請（專利權）人: 南京阿凡達機器人科技有限公司
• 主分類號: G01S15/08
• 分類號: G01S15/08;G01S7/521
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙)31251
• 代理人: 郭桂峰

技術領域

本實用新型涉及超聲波測量領域，尤指一種超聲波測距裝置。

背景技術

超聲波是一種頻率大于20kHz的聲波，具有直線傳播的能力，頻率越高，繞射能力越差，但反射能力越強，其指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播的距離比較遠。

超聲波在介質中可以產生三種形式的振蕩波：橫波、縱波和表面波。橫波為質點振動方向垂直于傳播方向的波；縱波為質點振動方向與傳播方向一致的波；表面波為質點振動介于縱波和橫波之間，沿表面傳播的波。

超聲波橫波對超聲波測距裝置而言是一種干擾信號，會影響到反射回波的檢測，從而對時間的計算帶來干擾，影響超聲測距裝置的測量結果。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種超聲波測距裝置，能夠削減超聲波橫波的干擾，提高測距精度。

本實用新型提供的技術方案如下：

一種超聲波測距裝置，包括：測距電路板；超聲波發射探頭，與所述測距電路板電連接，且所述超聲波發射探頭與所述測距電路板之間設有用于吸收超聲波橫波的第一軟硅膠墊；超聲波接收探頭，與所述測距電路板電連接，且所述超聲波接收探頭與所述測距電路板之間設有用于吸收超聲波橫波的第二軟硅膠墊。

在上述技術方案中，通過在超聲波探頭與測距電路板之間設置軟硅膠墊來吸收超聲波探頭其中一面的超聲波橫波，以提高測距結果的精度。

進一步，還包括：用于吸收超聲波橫波的第一軟硅膠套，所述第一軟硅膠套套設于所述超聲波發射探頭的外部；用于吸收超聲波橫波的第二軟硅膠套，所述第二軟硅膠套套設于所述超聲波接收探頭的外部。

在上述技術方案中，同時設置的軟硅膠套和軟硅膠墊可以吸收超聲波探頭上多面的超聲波橫波，降低超聲波橫波對回波的影響，進一步提高測距精度。

進一步，所述測距電路板上設有：控制電路；用于對所述控制電路發射的方波進行功率放大的功率放大電路，所述功率放大電路與所述控制電路電連接，且所述功率放大電路與所述超聲波發射探頭電連接。

在上述技術方案中，控制電路和功率放大電路的設置保證了測距結果的計算，以及，超聲波信號的發出。

進一步，所述測距電路板還設有：用于將所述超聲波接收探頭發送的電信號進行去噪、濾波的濾波放大電路，所述濾波放大電路與所述超聲波接收探頭電連接；用于將去噪、放大后的電信號與基準信號進行比較的信號比較電路，所述信號比較電路與所述濾波放大電路電連接，且所述信號比較電路與所述控制電路電連接。

在上述技術方案中，采用基準信號來與去噪、放大后的電信號進行比較，從而確認是否接收到反射回波信號，方便、快捷。

進一步，所述測距電路板上還設有：用于測量介質溫度的溫度傳感器，與所述控制電路電連接。

在上述技術方案中，利用溫度傳感器對超聲波的傳播速度進行補償，提高測距結果的精度。

進一步，所述控制電路為MCU。

進一步，所述功率放大電路為MAX232芯片。

進一步，所述濾波放大電路和所述信號比較電路采用TLV274芯片；所述濾波放大電路包括：所述TLV274芯片中的第一組運算放大器和第二組運算放大器；所述信號比較電路包括：所述TLV274芯片中的第三組運算放大器。

進一步，所述超聲波發射探頭和所述超聲波接收探頭為壓電陶瓷式超聲波探頭。

與現有技術相比，本實用新型的超聲波測距裝置有益效果在于：

采用軟硅膠墊和軟硅膠套削弱了超聲波橫波的影響，提高了測距結果的精度；且利用溫度傳感器對超聲波的傳播速度進行溫度補償，進一步提高了測距結果的精度。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細說明：

圖1是本實用新型超聲波測距裝置一個實施例的結構示意圖；

圖2是本實用新型超聲波測距裝置另一個實施例的結構示意圖；

圖3是本實用新型超聲波測距裝置一個實施例的工作時序圖；

圖4是本實用新型超聲波測距裝置一個實施例的部分電路圖。

附圖標號說明：

10.測距電路板，11.控制電路，12.功率放大電路，13.濾波放大電路，14.信號比較電路，15.溫度傳感器，20.超聲波發射探頭，21.第一軟硅膠墊，22.第一軟硅膠套，30.超聲波接收探頭，31.第二軟硅膠墊，32.第二軟硅膠套。

具體實施方式