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《太原理工大学》 2003年
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超声测距原理在液压缸行程检测中的分析及应用研究

路勇  
【摘要】: 超声波测距属于非接触检测的范畴,它在许多场合有接触测量不可比拟的优越性,同时与激光、红外、无线电等其它非接触性检测相比,超声检测在一定距离范围内不受光线影响、结构简单、成本低等特点。超声测距是一种比较新的检测方法,本课题就是围绕超声测距而研究的。文中对超声波在空气中、液压油中的衰减情况进行了分析,并对在空气中、液压缸中的影响测量精度的几个因素进行了分析。在空气和液压缸中影响测距精度的主要因素包括:超声波的频率、环境温度、超声换能器本身的系统误差(即探头固定误差)、硬件时间延迟、工作现场的电噪声和声噪声、市电的过压、介压噪声以及市电的尖峰和浪涌噪声,在本系统中采取了以下几种误差的补偿方案: ·对于超声波的频率对测量精度的影响,只能根据测距的距离选择合适的超声频率。在论文第四章对超声波在液压缸中衰减的分析中提出了选择合适超声频率的一种方法。 ·由于温度对超声速度有较大的影响,因而,温度的变化是影响超声测距精度的一大因素。本论文第三章中提出了两种温度补偿方案。通过温度的补偿可以较好的解决这个问题。 ·对探头本身的系统误差提出了修正方案。 ·对硬件的时间延迟也提出了解决的方法。 一太原理工大学硕士论文 。对工作现场的电噪声可以通过金属外壳屏蔽和设计正确的 接地的方法解决,在本文第五章中给出了接地的设计。对于声 噪声,我们采用算术平均值来代替其真值的方法来提高回波的 信噪比,从而对声噪声进行抑制。 。对于市电的介压、过压噪声,我们采用交流稳压器来去除。 对于市电的尖峰和浪涌噪声,由于其属于高频成份,在本文第 五章,我们设计了低通滤波器来滤波,消除其影响。 。论文在第四章中给出了在测量液压缸位移时的三种安装方 案,并分析了其优劣性。给出一种新的计时方法。同时我们还 讨论了利用超声测量钢坯磨床中砂轮直径的可能性。 在本文中,还给出了完整的电路设计方案,包括:发射接收 电路、温度测量电路、显示电路、稳压电源电路、A/D转换电 路等。并对部分电路在Protel 99 se下进行了仿真。
【学位授予单位】:太原理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:TB553

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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【相似文献】
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4 记者 朱新韬 通讯员 农云 韦炳聪;参合农民明年将得到更多实惠[N];南宁日报;2008年
5 故城县卫生局刘国栋、彭国柱提供;喜看硕果满枝头[N];衡水日报;2008年
6 刘明中;江苏新农合翼护全省农民[N];中国财经报;2007年
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4 陈莹;基于单片机的超声测距系统[D];华中科技大学;2004年
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6 隋卫平;高精度实时超声测距技术研究[D];国防科学技术大学;2003年
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