收藏本站
《合肥工业大学》 2016年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

超声波大尺寸测量的双相位数字检测方法

徐慧君  
【摘要】:随着我国经济社会的飞速发展,科技自动化水平不断提高,各类工业控制、智能避障、智能机器人、工业自动化等领域对高精度测距提出了严格的要求。本文采用的是利用超声波进行测距的方法。超声波测距适用范围广泛,对外界光线和电磁场不敏感,适合较恶劣的环境,超声波传感器结构简单,易于实现小型化和集成化。本文旨在在传统的超声波测距的基础上提高其测量精度和测量范围,研究了一种基于A/D采样法的超声波相位差检测方法。这种方法是利用相邻采样数据之差,从而消除了超声波信号中的直流成分对相位差检测的影响,再通过不同相邻采样数据之差的比值建立起相位差检测的数学模型,并由此获取到很高的相位差检测精度。其采样电路简单,不需要高倍数超声波信号采样率,仅需在一个超声波信号周期里采样十几个数据,就可以获得亚微米级的位移测量分辨率。通过实验和仿真结果均验证了上述基于A/D采样法的超声波相位差检测方法的有效性,基于该方法研制了超声波位移测量平台,若选用的超声波频率为40kHz,则位移测量分辨率小于1μm。在大尺寸测量方面,采用了一种双相位的位移测量方法。利用信号调制的方式,以超声波信号作为载波信号,加入低频信号对其进行调制,利用相位检测算法对调制解调后的低频调制波的相位差进行测量,得到大尺寸测量中位移的粗测值,然后利用超声波相位差进行精确测量,通过精测值对调制信号的粗测值进行修正,来提高大尺寸测距中位移测量精度。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TH822;TB559

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 顾峰;空气中超声波测距系统技术参数的设计和预报[J];声学技术;1989年04期
2 谭晓军;邵达成;;超声波测距技术在自动行走机器人中的应用[J];中山大学研究生学刊(自然科学版);2001年04期
3 吴慎山;聂惠娟;吴东芳;付会凯;;智能超声波测距系统的设计[J];河南师范大学学报(自然科学版);2007年02期
4 白顺先;;超声波测距系统的设计与实现[J];科技信息(学术研究);2007年27期
5 杜川;马玉磊;;基于超声波测距的破碎机鄂腔宽度的思考[J];科技信息;2010年03期
6 陈雁;;低功耗超声波测距系统的设计[J];安徽科技;2010年05期
7 李长阳;;超声波测距系统的电路设计[J];黑龙江科技信息;2010年33期
8 刘家亮;邵克勇;来斌;王伟;;基于调频信号的超声波测距在机器人的应用[J];今日科苑;2011年06期
9 李戈;孟祥杰;王晓华;王重秋;;国内超声波测距研究应用现状[J];测绘科学;2011年04期
10 戴华平;胡红亮;王旭;王玉涛;钱嘉伟;;基于耦合同步混沌系统的超声波测距方法[J];计算机工程;2013年05期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 李丹;王景中;;应用于机器人的超声波测距系统[A];2007通信理论与技术新发展——第十二届全国青年通信学术会议论文集(上册)[C];2007年
2 德爱玲;朱勇;宝大力;;基于单片机的超声波测距系统[A];中国电子学会第十五届信息论学术年会暨第一届全国网络编码学术年会论文集(下册)[C];2008年
3 杨东勇;蒋静坪;;基于超声波测距的机器人局部导航[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
4 王萍;万柏坤;;超声波精密定位的一种方法[A];第十七届全国测控计量仪器仪表学术年会(MCMI'2007)论文集(上册)[C];2007年
5 刘志勇;;超声波技术在药剂自动添加设备中的应用[A];2013年全国选煤技术交流会论文集[C];2013年
6 黄林;杨成忠;张君;李佳骏;;地磅系统车检器的设计与实现[A];浙江省信号处理学会2012学术年会论文集[C];2012年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 成都 贺炜;一款超声波测距电路的设计与制作[N];电子报;2013年
2 河南 宋战校 摘;超声波测距报警控制芯片4Y2[N];电子报;2002年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 潘仲明;大量程超声波测距系统研究[D];国防科学技术大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陶凤;基于超声波测距的汽车防撞系统的研究[D];上海师范大学;2015年
2 汤传国;基于超声波测距的倒车雷达系统研究[D];长安大学;2015年
3 冷强;高精度超声波测距方法与装置的研究[D];华北电力大学;2015年
4 黄毓芯;一款多功能智能手杖的设计与研究[D];华侨大学;2015年
5 周聪敏;基于STM32的功率自适应FSK高精度超声波测距系统的设计[D];浙江工商大学;2015年
6 杜利波;差补式外置超声波液位精密测量系统的研究与实现[D];河北科技大学;2015年
7 孔维正;本质安全超声波测距系统设计[D];太原理工大学;2016年
8 张旭;超声波与图像融合的矿用车辆倒车预警系统[D];太原理工大学;2016年
9 韩青;一种基于FPGA的超声波测距系统[D];云南大学;2016年
10 江瀚翔;基于超声波测距的TBM盘形滚刀磨损在线监测系统的研究[D];华北电力大学(北京);2016年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026