内容发布更新时间 : 2025/1/11 17:37:03星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

信息与控制工程学院毕业设计外文翻译

信息与控制工程学院

毕业设计外文翻译

基于单片机的测速和倒车提示装置的设计

Design of Speed and Reversing Hint Device Based on Single

Chip Microcomputer

学生学号： 学生姓名： 专业班级 指导教师： 职 称： 起止日期：2017.02.27～2017.03.05

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外文原文见本人文档《超声波测距外文原文》

超声波测距

摘要：本演示处理了测量距离的超声波传感器在当前环境中的准确性。作为一个测量传感器的选择SFR08型配备了允许寻址的I2C通信接口。这一事实使得创建传感器阵列变得简单。控制和可视化系统是基于PC。NI USB 8451是作为通信卡使用的。验证测量的目标是确定实际的传感器精度，特别是当测量较长的距离。当评估传感器的精度时，不包括在所测量的数据的温度补偿。

关键词：超声波传感器，I2C通信接口，虚拟仪器

1 简介

超声波传感器通常用于自动化的任务来测量距离，位置变化，电平测量，如存在检测器或在特殊应用中，例如，当测量透明材料的纯度。它们是基于测量超声波的传播时间的原则。这一原则确保可靠的检测是独立的颜色渲染的对象或其表面的设计和类型。它可以可靠地检测甚至液体，散装材料，透明物体，玻璃等材料。他们使用的另一个参数是他们在侵略性的环境中使用，不是非常敏感的污垢和测量距离的可能性。超声波传感器在许多机械设计中被制造。对于实验室用途，用于发射器和接收器单独或在一个单一的简单的住房，对于工业用途，往往建造坚固的金属外壳。有些类型允许您使用电位计或数字来调整灵敏度。此外，输出可以在统一的版本中或直接以数字形式的模拟信号直接中。就传感器来说，可以通过通信接口连接到PC，它是可以设置所有传感器的工作范围和测量距离的详细参数。

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2 超声测量

超声对环境中的声音具有相似的传播特性。这是机械振动的粒子环境。超声波可以在气体、液体和固体中传播。对于超声波通常被认为是一个频率高于20千赫的声音。

根据超声波的用途可以分为两类：

主动超声：当应用表现出物理或化学效应。生成的输出达到更高的值。超声波用于清洁，焊接，钻孔等。

被动超声；输出是在低得多（通常是小）值产生的对比度。他的主要应用领域是测量距离，检测材料的缺陷和材料的厚度，测量液体和气体的流量，以及医疗保健的诊断。声音的速度取决于它移动的环境类型和环境的当前温度。某些材料的声速显示在表1中。

表1 材料中声传播的速度

气体（m/s） 空气（0℃） 空气（20℃） 氦气（25℃） 氢气（25℃） 331 343 965 1284 固体（m/s） 铝 钢 混凝土 铜 5100 5000 1700 3500 液体（m/s） 水（20℃） 水（25℃） 汽油（20℃） 水银（25℃） 1481 1497 1170 1450 2.1超声波传感器

超声波传感器的工作原理是测量通常一些很短的脉冲发送和接收的发送信号的反射之间的时间差。基本的构建块是发射器和接收器。发射器块可以由两种类型的换能器组成；

磁致伸缩换能器-工作在低频率，其原理是基于磁性材料长度的力学变化。 压电换能器-工作在高频率，其原理是基于逆压电效应。超声波接收器是根据机械波的反射原理反射回电信号。

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