数字式超声测距仪的文献综述

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1、数字式超声测距仪的文献综述数字式超声测距仪的文献综述 一、一、测距仪分类测距仪分类 测距仪从测距基本原理，可以分为以下三类： 1. 激光测距仪激光测距仪 激光测距仪是利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。 激光测距仪在工作时向目标 射出一束很细的激光，由光电元件接收目标反射的激光束，计时器测定激光束从发射到接 图1 测距仪 收的时间，计算出从观测者到目标的距离。激光测距仪是目前使用最为广泛的测距仪，激光 测距仪又可以分类为手持式激光测距仪（测量距离 0-300 米） ，望远镜激光测距仪（测量距 离 500-3000 米） 。 2. 超声波测距仪超声波测距仪 超声波测距仪是根据超声波遇到障碍物

2、反射回来的特性进行测量的。 超声波发射器向某 一方向发射超声波，在发射同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返 回来，超声波接收器收到反射波就立即中断停止计时。 通过不断检测产生波发射后遇到障 碍物所反射的回波，从而测出发射超声波和接收到回波的时间差 T，然后求出距离 L。超声 波测距仪，由于超声波受周围环境影响较大，所以一般测量距离比较短，测量精度比较低。 目前使用范围不是很广阔，但价格比较低，一般几百元左右。 图 2 超声波测距仪13 3.红外测距仪红外测距仪 用调制的红外光进行精密测距的仪器，测程一般为 1-5 公里。利用的是红外线传播时的 不扩散原理 ：因为红外线在穿越

3、其它物质时折射率很小，所以长距离的测距仪都会考虑红 外线， 而红外线的传播是需要时间的， 当红外线从测距仪发出碰到反射物被反射回来被测距 仪接受到再根据红外线从发出到被接受到的时间及红外线的传播速度就可以算出距离 红外测距的优点是便宜，易制，安全，缺点是精度低，距离近，方向性差。12 二、二、超声波测距仪的发展超声波测距仪的发展 随着机器人技术在其诞生后短短几十年中的迅猛发展,它的应用范围也逐步由工业生产 走向人们的生活。 如此广泛的应用使得提高人们对机器人的了解显得尤为重要。 机器人通过 其感知系统察觉前方障碍物距离和周围环境来实现绕障、自动寻线、测距等功能。超声波测 距相对其他测距技术而言

4、成本低廉,测量精度较高,不受环境的限制,应用方便，将它与红外、 灰度传感器等结合共同实现机器人寻线和绕障功能。 超声波由于指向性强、 能量消耗缓慢且 在介质中传播的距离较远，因而经常用于距离的测量。它主要应用于倒车雷达、测距仪、物 位测量仪、移动机器人的研制、建筑施工工地以及一些工业现场等，例如：距离、液位、井 深、管道长度、流速等场合。利用超声波检测往往比较迅速、方便，且计算简单、易于做到 实时控制，在测量精度方面也能达到工业实用的要求，因此得到了广泛的应用。1 由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于 距离的测量， 如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。 利用超声波检测往往比较 迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求， 因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。 为了使移动机器人能自动避障行走， 就必 须装备测距系统，以使其及时获取距障碍物的距离信息（距离和方向） 。超声波测距系统， 就是为机器人了解其前方、左侧和右侧的环境而提供一个运动距离信息。 为了研究和利用超声波，人们