一種超聲波測距儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及超聲波傳感器領(lǐng)域，尤其涉及一種超聲波測距儀。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波傳感器又稱為超聲波換能器，它能把電信號轉(zhuǎn)化為聲能，以20KH以上的頻率發(fā)出超聲波。
[0003]超聲波可以在氣體、液體、固體中以不同的速度傳播，在同一種均勻介質(zhì)中的傳播速度是固定不變的。在均勾介質(zhì)中，超聲波有一定的指向性，當(dāng)碰到兩種密度不同的介質(zhì)時，超聲波會發(fā)生反射。
[0004]超聲波測距儀有兩大主要功能，一是發(fā)出激勵信號，驅(qū)動超聲波傳感器發(fā)出超聲，發(fā)出去的超聲波在氣體中傳播，在傳播途中如果碰到障礙物就立即被發(fā)射回來；二是超聲波信號接收電路，超聲波測距儀內(nèi)置單片機(jī)處理器計算超聲波發(fā)出與接收到超聲波之間的時間差，超聲波測距儀的測距原理是根據(jù):距離S=(速度V *時間T)/2，其中，速度V是超聲波在氣體中的傳播速度，時間T是自超聲波被發(fā)出之后，碰到障礙物被反射回來，再被接收到之間的時間。
[0005]超聲波測距儀常應(yīng)用于室外環(huán)境，超聲波測距儀用于室外時，要解決防水問題。超聲波測距儀結(jié)構(gòu)設(shè)計要求外殼前端要封閉，而超聲波傳感器的發(fā)射頭與接收頭前面又不能有遮擋。因此解決超聲波測距儀的防水問題成為一個重要難題。
[0006]超聲波測距儀的超聲波傳感器的發(fā)射頭與接收頭是焊在主板上的，主板固定連接在超聲波測距儀內(nèi)，無法調(diào)節(jié)超聲波傳感器的高度，而安裝高度影響到超聲波傳感器與外殼、前蓋板的共振效果，因此超聲波傳感器的安裝高度對于測量指標(biāo)有影響，解決超聲波測距儀的高度調(diào)節(jié)問題成為另一個重要難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本實用新型所要解決的主要的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種能夠應(yīng)用于室外的防水超聲波測距儀。
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的超聲波測距儀，包括外殼、主板、前蓋板；所述外殼為圓筒形，一端為開口 ；所述主板固定在外殼內(nèi)，主板設(shè)有超聲波傳感器、單片機(jī)處理器及處理電路；所述超聲波傳感器包括發(fā)射頭和接收頭，發(fā)射頭和接收頭朝向外殼開口端；其特征在于:所述前蓋板由一個與外殼配合的圓盤和兩個與發(fā)射頭和接收頭配合的喇叭口圓筒構(gòu)成；所述兩個喇叭口圓筒的喇叭口位于圓盤上，兩個喇叭口圓筒分別套在發(fā)射頭和接收頭上；所述圓盤固定在外殼內(nèi)。
[0009]作為改進(jìn)，所述外殼為金屬外殼。
[0010]作為改進(jìn)，所述外殼為鋁制外殼。
[0011]本實用新型所要解決的另一個技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種能夠調(diào)節(jié)主板高度的超聲波測距儀，所述主板通過一個環(huán)形支架固定在外殼內(nèi)；所述環(huán)形支架包括圓環(huán)、若干固定在圓環(huán)上的螺桿；所述圓環(huán)固定在外殼內(nèi)，主板固定在螺桿上，圓環(huán)與主板之間的距離可通過調(diào)整螺桿長度調(diào)整。
[0012]作為改進(jìn)，所述螺桿的數(shù)量為4個，螺桿對稱固定在圓環(huán)上。
[0013]本實用新型的有益效果在于:(I)、本實用新型的前蓋板由一個與外殼配合的圓盤和兩個與發(fā)射頭和接收頭配合的喇叭口圓筒構(gòu)成，兩個喇叭口圓筒的喇叭口位于圓盤上，兩個喇叭口圓筒分別套在發(fā)射頭和接收頭上，這樣可以既保證了超聲波信號在傳輸過程中不受阻礙，也解決了防水問題；(2)本實用新型的鋁制外殼對主板起到電磁屏蔽作用，防止外界電磁對主板的干擾；(3)本實用新型的所述主板通過一個環(huán)形支架固定在外殼內(nèi)，環(huán)形支架的圓環(huán)與主板之間的距離可通過調(diào)整螺桿長度調(diào)整。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖2為本實用新型的外殼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖3為本實用新型的主板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖4為本實用新型的固定圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面將結(jié)合附圖對本實用新型作詳細(xì)說明。
[0019]如圖1至4所示，本實用新型的超聲波測距儀，包括外殼1、主板2、前蓋板3、固定圈4 ;所述外殼I為圓筒形鋁制外殼，一端為開口，外殼I尾部設(shè)有五芯航空插座6，五芯航空插座6與外部進(jìn)行通信以及設(shè)備供電輸入，五芯航空插座6通過導(dǎo)線與主板2連接；所述主板2設(shè)有超聲波傳感器、單片機(jī)處理器及處理電路；所述超聲波傳感器包括發(fā)射頭和接收頭，發(fā)射頭和接收頭朝向外殼I開口端；所述外殼I內(nèi)部設(shè)有四條對稱分布的加強(qiáng)筋，主板2通過一個環(huán)形支架5固定在外殼的加強(qiáng)筋上，所述環(huán)形支架5包括圓環(huán)、4個對稱固定在圓環(huán)上的螺桿；主板2上設(shè)有與螺桿對應(yīng)的圓孔，圓孔直徑略大于螺桿，螺桿穿過主板2，螺桿通過位于主板2上方和下方的螺母固定在主板2上；需要調(diào)整主板2與環(huán)型支架5的距離時，調(diào)松螺母，移動主板2到合適的位置，然后旋緊螺母、固定主板2。
[0020]所述前蓋板3是用ABS樹脂或聚乳酸通過3D打印機(jī)打印而成；所述前蓋板3由一個與外殼I配合的圓盤和兩個與發(fā)射頭和接收頭配合的喇叭口圓筒構(gòu)成；所述圓盤的直徑為90mm，圓盤固定在外殼I內(nèi)；所述兩個喇叭口圓筒的喇叭口位于圓盤上，兩個喇叭口圓筒的直徑均為16mm，兩個喇叭口圓筒分別套在發(fā)射頭和接收頭上；所述固定圈4設(shè)有與前蓋板3的兩個喇B八口圓筒的喇B八口配合的雙通孔，固定圈4通過固定螺絲固定于外殼I開口端。
[0021]本實用新型超聲波測距儀的超聲波傳感器的發(fā)射頭發(fā)出超聲波信號，接收頭接受超聲返回波，單片機(jī)處理器根據(jù)時差法計算被測物體的距離，測量結(jié)果通過五芯航空插座6上的通信串口輸出。
[0022]本實用新型主要實現(xiàn)了測量超聲波測距儀到被測量物體之間的直線距離。本實用新型的最大測量距離為10米，測量精度達(dá):2CM，寬電壓供電:9-40V直流電壓，工作電流小，能連續(xù)24小時/天不間斷工作，鋁制金屬外殼I防水，防止外界電磁對主板2的干擾。響應(yīng)速度為40毫秒進(jìn)行一次測量。
[0023]本實用新型應(yīng)用于高速公路情況調(diào)查系統(tǒng)中，測量公路交通車流量。在公路立交橋下或者在公路上安裝龍門架，將本實用新型的超聲波測距儀安裝于立交橋下或是龍門架下，使超聲波測距儀垂直向下安裝，超聲波測距儀掃描通過其下方的車輛外輪廓，然后通過車型識別軟件，實現(xiàn)交通車輛車型識別。
[0024]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下還可以做出若干改進(jìn)，這些改進(jìn)也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種超聲波測距儀，包括外殼(I)、主板(2)、前蓋板(3);所述外殼(I)為圓筒形，一端為開口；所述主板(2 )固定在外殼(I)內(nèi)，主板(2 )設(shè)有超聲波傳感器、單片機(jī)處理器及處理電路；所述超聲波傳感器包括發(fā)射頭和接收頭，發(fā)射頭和接收頭朝向外殼(I)開口端；其特征在于:所述前蓋板(3)由一個與外殼配合的圓盤和兩個與發(fā)射頭和接收頭配合的喇叭口圓筒構(gòu)成；所述兩個喇叭口圓筒的喇叭口位于圓盤上，兩個喇叭口圓筒分別套在發(fā)射頭和接收頭上；所述圓盤固定在外殼(I)內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超聲波測距儀，其特征在于:所述外殼(I)為金屬外殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的超聲波測距儀，其特征在于:所述外殼(I)為鋁制外殼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一所述的超聲波測距儀，其特征在于:所述主板(2)通過一個環(huán)形支架(5)固定在外殼(I)內(nèi)；所述環(huán)形支架(5)包括圓環(huán)、若干固定在圓環(huán)上的螺桿；所述圓環(huán)固定在外殼(I)內(nèi)，主板(2)固定在螺桿上，圓環(huán)與主板(2)之間的距離可通過調(diào)整螺桿長度調(diào)整。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的超聲波測距儀，其特征在于:所述螺桿的數(shù)量為4個，螺桿對稱固定在圓環(huán)上。
【專利摘要】本實用新型公開了一種超聲波測距儀，包括外殼、主板、前蓋板；所述外殼為圓筒形，一端為開口；所述主板固定在外殼內(nèi)，主板設(shè)有超聲波傳感器、單片機(jī)處理器及處理電路；所述超聲波傳感器包括發(fā)射頭和接收頭，發(fā)射頭和接收頭朝向外殼開口端；其特征在于：所述前蓋板由一個與外殼配合的圓盤和兩個與發(fā)射頭和接收頭配合的喇叭口圓筒構(gòu)成；所述兩個喇叭口圓筒的喇叭口位于圓盤上，兩個喇叭口圓筒分別套在發(fā)射頭和接收頭上；所述圓盤固定在外殼內(nèi)。本實用新型保證了超聲波信號在傳輸過程中不受阻礙，解決了防水問題，能夠在室外使用。
【IPC分類】G01S15-08
【公開號】CN204462384
【申請?zhí)枴緾N201520170883
【發(fā)明人】王必友, 馮學(xué)軍
【申請人】南京師范大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年3月25日