超声波非接触式平衡梁是一种基于超声波测距原理进行工作的移动找平基准,具有控制精度高、安装方便、操作简单、安全可靠等优点,可以最大限度地减少外界对设备的干扰,从而可以大幅度地提高沥青混凝土摊铺机的摊铺速度和摊铺质量,减少原材料和人力的损耗。本课题分析比较多种常用的超声波测距系统,自主设计开发了可应用于摊铺机平衡梁的高精度超声波测距系统。本文对超声波位移检测的历史及发展现状做了介绍,对压电式超声传感器的特性做了一定分析,简述了基于超声技术的位移检测的工作原理及常用检测方法,对影响检测精度的关键问题进行了分析,提出了高精度位移检测的实现方法。分别从理论分析、系统总体设计、系统硬件电路设计、系统软件设计等方面详细地说明了该系统的实现过程。本测距系统提出了一种单片机+CPLD+模拟电路的方案,比起传统的单片机+模拟电路方法有效的提高了系统精度和抗干扰能力。该方法采用复杂可编程逻辑器件CPLD完成超声波的产生和发射、回波接收和超声传播时间测量,超声波传播时间的测量精度取决于CPLD计数频率,克服了单片机的速度限制,系统内的单片机完成系统的启停控制、读出计时器的时间并进行运算、显示、通讯,单片机的运行速度对检测结果的精度就不会造成太大影响,因而有效解决了传统检测方法中精度受制于单片机工作频率的问题。系统在设计上结合了单片机与CPLD的优势,使系统电路结构简单可靠。并使超声波距离检测的精度明显提高,为超声波在精密测量领域的应用和推广提供了一种可能。