早在半个多世纪之前,中国就在超声波测距领域进行了非常多的研究,并且取得了一些成果。但无奈当时没有办法产生稳定可靠的触发脉冲,使得超声波测距仪在当时的设计制作过程非常繁琐。但当人们将单片机技术开发应用在超声波测距仪设计中后,一切都不同了。人们发现,单片机的时钟电路有着稳定的晶振,持续的输出,作为一个触发脉冲的输出端口可以说是非常完美。这个发现,打破了原来的设计思路,使得超声波测距仪的硬件设计变得简便得多,是超声波测距仪设计的一个里程碑。在那之后,随着科学技术的飞速发展,超声波测距被越来越多的人所熟知。
如今,在超声波测距领域,不同国家的研究水平有很大不同,主要分为以下几点:第一,选用的测距原理不同,常见的超声波测距原理分为3种:渡越时间法是通过超声波在空气中传播的时间来判断距离;声波幅值检测法是通过接收到的反射波的幅度大小来判断距离;相位检测法是通过检测发射波和接受波的相位,通过两个波相位的差值来计算距离。这三种方法各有优劣,在测距精度上来说相位检测法最好,时间检测法次之,幅值检测法最后。但在制作成本上来说,幅值检测法需要的硬件最少,成本最低,时间检测法次之,相位检测法需要的硬件则比较多,成本也较高。第二,处理器方面的选用也存在很大不同,目前市场上的超声波测距仪大多是以单片机作为控制芯片,其中又以51单片机系列在超声波测距仪中的应用最为广泛。除了单片机之外,还有其他可以实现数字信号处理技术的芯片,例如DSP芯片,这种芯片也正在被开发应用在超声波测距系统中。
超声波测距领域作为一个正在迅速发展并且具有无限潜力的科技领域,在不远的将来,会在各种各样的地方大显身手,将推动人类社会科学的进步,对人们的工作生活产生巨大影响。
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