教学项目10超声波测距系统设计.ppt

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1、v超声波技术超声波技术v是以物理、电子、机械及材料学为基础是以物理、电子、机械及材料学为基础的通用技术的通用技术;v通过超声波的产生、传播、接受等物理过通过超声波的产生、传播、接受等物理过程完成。程完成。v超声波传感器主要功能是产生、接收超声超声波传感器主要功能是产生、接收超声波信号。波信号。v根据超声波的各种物理特性，使它在检测根据超声波的各种物理特性，使它在检测技术中获得广泛应用。如：超声波测距、技术中获得广泛应用。如：超声波测距、测厚、测流量、无损探伤、超声成像。测厚、测流量、无损探伤、超声成像。一、超声波简介一、超声波简介频率在频率在2万赫以上的声波，具有很强的穿透万赫以上的声波，具有

2、很强的穿透性，可用于远距离测控、超声波清洗、超声性，可用于远距离测控、超声波清洗、超声波驱赶、无损探伤等许多领域。波驱赶、无损探伤等许多领域。各种超声波测厚传感器电子零件，电镀件前，五金、电子零件，电镀件前，五金、钟表、机械、表带、工具、光钟表、机械、表带、工具、光学镜片、珠宝首饰、医疗器械学镜片、珠宝首饰、医疗器械及玻璃器皿等及玻璃器皿等电子零件、电镀件前、五电子零件、电镀件前、五金、钟表、机械、表带、金、钟表、机械、表带、工具、光学镜片、珠宝首工具、光学镜片、珠宝首饰、镜片、眼镜框、半导饰、镜片、眼镜框、半导体硅片、喷丝板过滤芯及体硅片、喷丝板过滤芯及玻璃器皿等的清洗玻璃器皿等的清洗ZQK

3、-4AJZQK-4AJ型链式多功能超声清洗机型链式多功能超声清洗机适用范围：汽车行业，空调压缩机行业零部件清洗。适用范围：汽车行业，空调压缩机行业零部件清洗。设备概述：设备概述：PLCPLC控制自动运行，自动上下料台，双链传动系控制自动运行，自动上下料台，双链传动系统，全封闭及抽风系统，发热及热风循环系统统，全封闭及抽风系统，发热及热风循环系统工艺流程：喷淋工艺流程：喷淋 超声粗洗超声粗洗 超声精洗超声精洗 超声漂洗超声漂洗 防绣防绣 烘干烘干1 1 烘干烘干2 2超声波驱鼠器：通过电子电路产生周期性的超声波驱鼠器：通过电子电路产生周期性的超声波，攻击老鼠的听觉和神经系统，迫使超声波，攻击老鼠

4、的听觉和神经系统，迫使老鼠逃离现场。老鼠逃离现场。音压：音压：140db在在40KHz超声波传感器超声波传感器超声探伤、超声清洗、超声焊接、超声检测和超声探伤、超声清洗、超声焊接、超声检测和超声医疗等。超声医疗等。超声波传感器的应用超声波传感器的应用声波的频率界限声波的频率界限人耳听见的波称声波（机械波）频率在人耳听见的波称声波（机械波）频率在人耳听见的波称声波（机械波）频率在人耳听见的波称声波（机械波）频率在1620KHz1620KHz；次声波次声波次声波次声波低于低于低于低于20Hz20Hz；超声波；超声波；超声波；超声波高于高于高于高于20KHz.20KHz.10110210310410

5、5106107f/Hz声波次声波音乐语言探测超声波微波0.2510620106超声波的波形及传播速度波形及应用横波：质点振动方向垂直于传播方向（固体中）横波：质点振动方向垂直于传播方向（固体中）表面波：质点振动介于横波与纵波之间（固体表面）表面波：质点振动介于横波与纵波之间（固体表面）传播速度传播速度传播速度与介质密度和弹性特性有关。横波声速传播速度与介质密度和弹性特性有关。横波声速为纵波的一半，表面波声速为横波声速的为纵波的一半，表面波声速为横波声速的90%90%，气体中纵波声速为气体中纵波声速为344m/s344m/s，液体中纵波声速在液体中纵波声速在9009001900m/s1900m/

6、s。纵波：质点振动方向与波的传播方向一致（固、纵波：质点振动方向与波的传播方向一致（固、液、气）液、气）超声波传感器的组成超声波传感器的组成:压电晶片、吸收块、保护膜、引线、外壳等。压电晶片、吸收块、保护膜、引线、外壳等。压电晶体和压电陶瓷超声波传感器的种类超声波传感器的种类:压电式、磁致伸缩式、电磁式等。压电式、磁致伸缩式、电磁式等。结结构构逆压电效应逆压电效应压电效应压电效应超声波自动淋浴开关电路VD1UCK-R40K1UCK-T40K12K3004.7K4.7K10K3K2.2F10K1F2.2F1F100K10K90138550J4+_127568LM567A1LM741LED+12V

7、R3锁相电路锁相电路LM567LM567的的6 6脚输出的振荡信号经脚输出的振荡信号经R3R3加到加到VTVT1 1的基极进行放大的基极进行放大,推动超声波发送器发出信推动超声波发送器发出信号。平时超声波接收器收不到信号，号。平时超声波接收器收不到信号，LM567 8LM567 8脚脚输出高电平输出高电平VTVT2 2截止继电器处于释放状态截止继电器处于释放状态,淋浴淋浴器无水喷出。器无水喷出。LM567LM567为锁相电路为锁相电路,能对外来信号和本身振荡信能对外来信号和本身振荡信号的频率进行比较号的频率进行比较,当输入到当输入到LM567 3LM567 3脚的外来脚的外来信号的频率和本身振

8、荡信号的频率相同时信号的频率和本身振荡信号的频率相同时,8,8脚脚输出电平由高变低输出电平由高变低,同时同时,利用锁相电路本身的利用锁相电路本身的振荡信号为超声波发送电路提供信号源振荡信号为超声波发送电路提供信号源,本电路本电路为为40KHz40KHz。T/R40-16超声波传感器超声波传感器当当40KH的脉冲电信号输入后，由压电陶瓷激励的脉冲电信号输入后，由压电陶瓷激励器和谐振片转换成机械振动，经锥形辐射器将信号器和谐振片转换成机械振动，经锥形辐射器将信号向外发射。向外发射。传感器外形传感器外形超声波金属焊接原理超声波金属焊接原理超声波马达超声波马达各种数码相机或摄像机镜头用超声波马达简称各

9、种数码相机或摄像机镜头用超声波马达简称USM进行对焦。进行对焦。利用超声波振动能量变换成转动能量的全新原理来工利用超声波振动能量变换成转动能量的全新原理来工作的。作的。超声波马达分环形和超声波马达分环形和微型超声波马达两种。微型超声波马达两种。超声波传感器测距系统设计v超声波传感器测距基本电路主要由超声波传感器测距基本电路主要由振荡发射电路、检测电路两部分组成振荡发射电路、检测电路两部分组成超声波传感器测距系统设计超声波传感器测距系统设计超声波传感器测距系统设计日产概念车可绕行障碍物日产概念车可绕行障碍物,配置雷达测距仪配置雷达测距仪这款被称为机器人式的概念车所这款被称为机器人式的概念车所采用的技术是受畅游于水中的鱼采用的技术是受畅游于水中的鱼类产生的灵感而设计出来的。当类产生的灵感而设计出来的。当这些小巧的车型集体上在马路上这些小巧的车型集体上在马路上行驶的时候，就像水中畅游的一行驶的时候，就像水中畅游的一群鱼一样。群鱼一样。作业：作业：请对超声波传感器的应用状况作请对超声波传感器的应用状况作个调查，看看都有哪些已经在生产的产个调查，看看都有哪些已经在生产的产品。然后谈谈你认为可以开发什么新产品。然后谈谈你认为可以开发什么新产品，说明的市场前景和工作原理。品，说明的市场前景和工作原理。CompanyLOGOAddyourcompanyslogan