[发明专利]基于实测声速的超声波测距方法及超声波传感器

权利要求书

1.基于实测声速的超声波测距方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

A、设置已知固定距离L，利用超声波探头测出当时的实际声速V_实；

B、利用步骤A中测得的实际声速V_实测量超声波探头底面与待测物的距离L’,步骤B具 体包括:

B1.通过中央处理器发出发射信号，发射信号经变压器驱动电路升压后驱动超声波探头发 送超声波，超声波探头发送超声波时的时间为t1’；

超声波探头发出来的超声波在遇到待测物后被反射回来，被反射回来的超声波回波被所 述超声波探头接收，并将其转化成超声波回波信号，超声波回波信号经放大、滤波、整形电 路处理后传回给中央处理器触发采样，超声波探头接收到超声波回波的时间为t2’；

中央处理器计算超声波探头发送超声波和接收到超声波回波的这段时间t’，所述 t’＝t2’-t1’；

B2.中央处理器获取实际声速V_实，并根据公式：L’＝V_实×(1/2t’)＝1/2V_实(t2’-t1’)，计算得出超声波探头底面与待测物的距离L’。

2.根据权利要求1所述的基于实测声速的超声波测距方法，其特征在于，

所述步骤A具体包括：

A1.在超声波探头一正下方的已知固定距离L处设置一反射物；

A2.通过中央处理器发出发射信号，发射信号经变压器驱动电路一升压后驱动超声波探头 一发送超声波，超声波探头一发送超声波时的时间为t1；

超声波探头一发送出来的超声波在遇到固定距离L处的反射物后被反射回来，被反射回 来的超声波回波被所述超声波探头一接收，并将其转化成超声波回波信号，超声波回波信号 经放大、滤波、整形电路一处理后传回给中央处理器触发采样，超声波探头一接收到超声波 回波的时间为t2；

中央处理器计算超声波探头一发送超声波和接收到超声波回波的这段时间t，所述 t＝t2-t1；

A3.中央处理器根据公式：V_实＝s/t＝2L/(t2-t1)，计算得出当时的实际声速V_实，并将 测得的声速存储在中央处理器中；

步骤B中的超声波探头为超声波探头二，对应地，所述步骤B中的变压器驱动电路为变 压器驱动电路二，放大、滤波、整形电路为放大、滤波、整形电路二。

3.根据权利要求1所述的基于实测声速的超声波测距方法，其特征在于，

所述步骤A具体包括：

A1.通过中央处理器发出信号给与中央处理器相连的传动机构，驱动传动机构将与传动机 构相连的反射物移动到超声波探头正下方的已知固定距离L处；

A2.通过中央处理器发出发射信号，发射信号经变压器驱动电路升压后驱动超声波探头发 送超声波，超声波探头发送超声波时的时间为t1；

超声波探头发送出来的超声波在遇到已知固定距离L处的反射物后被反射回来，被反射 回来的超声波回波被所述超声波探头接收，并将其转化成超声波回波信号，超声波回波信号 经放大、滤波、整形电路处理后传回给中央处理器触发采样，超声波探头接收到超声波回波 的时间为t2；

中央处理器计算超声波探头发送超声波和接收到超声波回波的这段时间t，所述 t＝t2-t1；

A3.中央处理器根据公式：V_实＝s/t＝2L/(t2-t1)，计算得出当时的实际声速V_实，并将 测得的声速存储在中央处理器中；

在步骤B之前，包括步骤B0：通过中央处理器发出信号给传动机构驱动传动机构收回， 将所述反射物移出超声波的测量范围；

所述步骤A和步骤B中的超声波探头为同一超声波探头，对应地，所述步骤A和步骤B 中的变压器驱动电路及放大、滤波、整形电路分别为同一电路。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的基于实测声速的超声波测距方法，其特征在于，

所述基于实测声速的超声波测距方法包括：

重复所述步骤A和步骤B，实现实时监测待测物的距离L’。