【摘 要】
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超声波测距作为一种非接触无损检测方法在工业、勘探和定位等方面具有越来越多的应用。论文应用超声波渡越时间测距的原理设计了一种基于LabVIEW的室内超声测距系统。系统通
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超声波测距作为一种非接触无损检测方法在工业、勘探和定位等方面具有越来越多的应用。论文应用超声波渡越时间测距的原理设计了一种基于LabVIEW的室内超声测距系统。系统通过实时测量环境温度对超声波的传播速度进行修正,最后在上位机显示屏上实时显示结果。本系统可应用于检测0.04-4m范围距离,且便于扩展为多通道测量,从而升级为一个空间定位系统,有较为广阔的应用前景。 论文作者主要完成的工作包括: 1.调研了国内外超声波检测以及LabVIEW的现状和发展情况,设计了系统的总体方案,文中对于可能影响本系统测量精度的各种干扰因素进行了较为详尽的分析并且给出了解决方案。 2.系统采用一线式数字温度传感器DS18B20实时测量环境温度,以实现温度补偿,提高超声测距的准确度。 3.在发射电路的设计中,针对超声波幅值在介质中传播时呈指数衰减的特性,采用TC4428A来提高驱动功率。同时在接收电路设计中采用了TL852声纳专用接收芯片来进行对回波信号的放大和滤波,提高信号的质量。 4.系统利用NI(National Instruments)公司的数据采集卡NI PXIe-6251采集回波信号数据和温度数据,并且由运行在上位机中的LabVIEW软件进行数据处理,实现了温度补偿的软件实现和显示,简化了硬件电路设计。通过LabVIEW软件来对信号进行实时分析,使得软件编写工作大大简化。 5.论文完成了硬件部分的设计和制作,设计了软件的流程图并且完成了全部的代码编写工作,制作出了硬件电路板。论文最后对所做的工作以及过程中遇到的问题进行了总结和研究,分析了误差产生的原因并提出了相应的改进方案。
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