超声波测距外文翻译 毕业论文.docVIP

译文： 超声波测距仪 文件类型和数目：美国专利5442592 摘要：提出了一种超声波测距仪来抵消的温度和湿度的变化，包括测量单元和参考。每一个单元产生重复的一系列脉冲，每重复直接关系到发射机和接收机之间的距离。脉冲提供给各自的，。 出版日期： 1995年8月15日 主审查员：罗保.伊恩j. 一、背景发明 本发明涉及到仪器的测量距离，更特别是，这种仪器传送超声波两点之间。 精密必须校准。在过去，这已经卡钳，微米等机械设备。不过，使用这自动化。据了解，该两点之间距离通过测量传播时间。这样一个类型的波是一种超声波，或声，。当超声波两点之间，两个点之间可以乘以的时间，在两点。因此，这是一个发明提供仪器利用超声波准确测量两点之间距离。 当两个点之间的是空气，声速取决于温度和空气相对湿度。因此，，的发明提供仪器的所描述的是独立于温度和湿度的变化。 二、综述发明 前述的和额外的了根据这些原则的这项发明提供距离测量仪器，其中包括一个参考的和测量单。参考和测量单元是相同的，每个包括一电发射机和接收机。参考发射器和接收器是一个固定的参考距离，而的发射机和接收机的。在每一个单，发射机和接收机一个反馈环路发射机产生脉冲由接收机转换成一个电脉冲反馈到发射机，使一系列脉冲。脉冲重复率是成反比关系发射器和接收器之间的距离。在每一个单元，脉冲提供。由于参考的距离是，确定所期望的距离。由于温度和湿度的变化，这两方面都相同的影响，，测量变。 三、简要图纸 通过读的说明前将更加明显，在与。 四、详细说明 现在的绘图，，测量单10和参考单12都联结起来组成了可以利用的单元14 。测量单元10电发射机16和电接收机18 。器16包括对电极压电材料。同样，接收机18包括对电极压电材料。众所周知，电极22和24，压电材料20 。如果该，，声波32。，当声波接收器18 ，， 。虽然压电传感器说明，其他电声可利用，例如，静电，驻极体或电磁类型。 如所示，电极28和30放大器，其输出探测器36。探测器36提供一个信号脉冲38，放大器34已经超过预定的。脉冲38然后产生一个触发脉冲，这是提供给脉冲发生器40 。在为了提高灵敏度，该系统传感器16和18岁。相应的提供了一个连续波振荡器42一个固定频率连续振荡信号，最好是传感器16和18 。这个振荡信号提供给调制器44 。发射机16 ，的做法是提供几个周期的共振频率信号，而不是一个单脉冲或单周期。因此，脉冲发生器40，，提供一个控制脉冲调制器44有一个周期振荡信号 。这控制脉冲调制器。 当电用于描述的电路，有的噪音输入到放大器34 ，其输出触发脉冲发生器40，提供发射器16电极22和24。16因此产生声波32接收器18 。接收器18 然后产生一个电脉冲，输入放大器的34 ，这再次触发脉冲发生器40 。这个周期，使重复一系列触发脉冲脉冲38的输出 。这脉冲46，以及脉冲发生器40 。 16和接收18中间的间隔距离 D 它是的。传播时间T 。46测量触发脉冲，这是等的1/因此，重复率是/D。声，如下equ1##其中T是温度P是水汽局部的压力，H是气压， γ和γ比例压力热水汽和干燥的空气。因此，触发脉冲重复率测46测量得相当的准确 ，声速温度和湿度，使测量的距离d无法确定。 根据，参考 。参考单元12，，包括一电发射机5压电材料52之间的一对电极的54和56 接收机58 ，其中包括压电材料60之间的一对电极62和64 。再次，传感器其他类型压电可以利用。50和接收。电极62和64到放大器66 ，其输出探测器68 。探测器68，70产生触发脉冲。触发脉冲应用到脉冲发生器72控制调制器74通过连续振荡器76至50 。触发脉冲。 最好是所有的传感器16 ，18 ，50和58具有相同的共振频率。因此，振荡器42和76都脉冲40和72输出脉冲。 ，测10和参考接近，使该声速在这两个单元是相同的。虽然测量单元10和参考温度和湿度，能证明的距离D来衡量。i D=D R (1/t R )/(1/t)，tR是指的参照单元声波传播于固定空间的时间。这个关系与空气的温度和湿度都是无关的。 因此，计数器46和计数器78的输出被用来提供来作为微处理器90，作为方法14。微处理器90可通过编写程序来提供输出。这个输出与计数器46和78的输出是成比例的，反过来也同测量单元10和参考单元12各自的触发脉冲串成比例。如所叙述的一样，这些比率是不依赖于温度和湿度的，因为参考距离DR是已知的，提供了一个准确的距离D的参考。这个利用方法12更进一步的包括了被微处理器控制的显示器92，所以设备可以确定距离D。 试验还表明当发射机和接收机传感器之间的距离太小的时候，声波的反射在传感器表面的效果不是很明