1.超聲波傳達(dá)速度對測距的影響

　　安穩(wěn)準(zhǔn)確的超聲波傳達(dá)速度是確保測量精度的必要條件。波的傳達(dá)速度取決于傳達(dá)媒質(zhì)的特性，傳達(dá)媒質(zhì)的溫度、壓力、密度對聲速都將發(fā)生直接的影響。關(guān)于測距而言，引起聲速改動(dòng)的首要原因是媒質(zhì)溫度的改動(dòng)，溫度改動(dòng)是構(gòu)成超聲波測距差錯(cuò)的首要來歷之一。因而在測距進(jìn)程中，有必要對超聲波速度進(jìn)行批改，超聲波在空氣中傳達(dá)速度與溫度的聯(lián)絡(luò)可表示為c= 331.4×

　　1+t/273u33114+01607t（m/s），t為環(huán)境攝氏溫度。因而用常溫下的超聲波速度341m/s來核算不同溫度環(huán)境下的超聲測距的距離是有很大的差錯(cuò)。為了跋涉測距精度，有必要對超聲波的速度進(jìn)行溫度補(bǔ)償，用溫度傳感等測溫器件測得環(huán)境溫度的數(shù)值，然后得到該環(huán)境下的超聲波速度。也可選用聲速預(yù)置和溫度補(bǔ)償相結(jié)合的方法對聲速進(jìn)行批改，將更有效地下降因溫度改動(dòng)而發(fā)生的差錯(cuò)。

　　2.影響回波時(shí)間t測定的要素及減小差錯(cuò)的方法

　　在測量進(jìn)程中，為了防止其他信號(hào)的干擾，跋涉測量的可靠性，單片機(jī)開端計(jì)數(shù)時(shí)，超聲傳感器常常發(fā)射由多個(gè)方波組成的脈沖串（如5~9個(gè)脈沖為一串）作為測量的載體。若接收電路中的比較器的閾值電壓為必定值，由于粉塵及其它物質(zhì)的影響，故實(shí)踐測量時(shí)，不一定是榜首個(gè)回波的過零觸發(fā)。通過對超聲波接收回波的調(diào)查剖析，發(fā)現(xiàn)接收回波經(jīng)包絡(luò)檢波后，其包絡(luò)線前沿為按指數(shù)規(guī)矩上升的曲線，大約在第九個(gè)波到包絡(luò)線的峰頂，第三個(gè)波近似為峰頂?shù)?5%。故接收電路慣例劃為接收到第3個(gè)回波時(shí)，單片機(jī)連續(xù)計(jì)數(shù)。所以畢竟測得的時(shí)間比實(shí)踐距離所對應(yīng)的時(shí)間多出3脈沖發(fā)送時(shí)間，然后構(gòu)成了回波時(shí)間t的測量差錯(cuò)。

　　為了跋涉測時(shí)精度，有必要準(zhǔn)確地檢測到榜首回波脈沖沿抵達(dá)的時(shí)間。用固定閾值的單比較器檢測回波，由于聲波在傳輸進(jìn)程中存在吸收衰減和渙散丟掉，聲強(qiáng)隨方針距離增大，而呈指數(shù)規(guī)矩衰減，在量程規(guī)劃內(nèi)，最近方針和最遠(yuǎn)方針的回波凹凸相差較大，或許導(dǎo)致跳過門檻的時(shí)間前后移動(dòng)，然后影響計(jì)時(shí)的準(zhǔn)確性。

　　處理這一問題的方法：方法一是選用雙比器整形電路，這能較準(zhǔn)確地對回波前沿到來的時(shí)間進(jìn)行測定。如圖2所示，vm為峰值電壓，設(shè)v1為比較器1的門限電壓，v2為比較器2的門限電壓，（其間（v2》v1，其值由實(shí)驗(yàn)設(shè)定），當(dāng)超聲波傳感器發(fā)射超聲波時(shí)，單片機(jī)定時(shí)器t1和t0一同開端計(jì)時(shí)，當(dāng)比較器1翻轉(zhuǎn)時(shí)，t0連續(xù)計(jì)時(shí)，此刻t0所計(jì)的時(shí)間為t1，當(dāng)較器2翻轉(zhuǎn)時(shí)，t1連續(xù)計(jì)時(shí)，此刻t1所計(jì)時(shí)間為t2，明顯t2》t1，t是回波前沿所對應(yīng)的傳達(dá)時(shí)間，則，用t核算距離比t1、t2準(zhǔn)確度要高。

　　方法二是在回波接收電路中串入隨時(shí)間改動(dòng)的自動(dòng)增益控制電路（agc），使擴(kuò)展回路在接收時(shí)間內(nèi)，電壓擴(kuò)展倍數(shù)隨測量距離的增大呈指數(shù)規(guī)矩增加，以補(bǔ)償吸收衰減和渙散丟掉，使接收回波的幅值堅(jiān)持安穩(wěn)或許僅在較小規(guī)劃內(nèi)改動(dòng)以滿意整形電路的要求，再通過整形電路輸出，這可大凹凸跋涉測距的精度。當(dāng)然因agc電路（包括擴(kuò)展器自身），對信號(hào)的階躍照應(yīng)有滯后現(xiàn)象，瞬時(shí)盯梢性不一定很好，而回波信號(hào)恰恰是爆發(fā)性的，因而也存在必定的差錯(cuò)，但這可忽略不計(jì)。

　　方法三是規(guī)劃一個(gè)在測量時(shí)間內(nèi)，隨時(shí)間增加閾值電壓逐漸減小的電路，發(fā)生一個(gè)隨時(shí)增加而按指數(shù)規(guī)矩減小的閾值信號(hào)加到比較器上，這將補(bǔ)償因測量距離增加而構(gòu)成回波凹凸的減小，以跋涉測量的準(zhǔn)確度和重復(fù)性。選用可編程擴(kuò)展器和數(shù)字電位器等器件，通過軟、硬件結(jié)合，可規(guī)劃出多種這樣的電路。也可由運(yùn)算擴(kuò)展器和場效應(yīng)管結(jié)合構(gòu)成受控?cái)U(kuò)展器，場效應(yīng)管作為壓控電阻，構(gòu)成反饋調(diào)度回路。但這種電路的跟從性不如上述數(shù)字電路。

　　3.超聲波波束對勘探方針的入射角對測距的影響

　　假設(shè)體系是用來測量面與點(diǎn)的距離，當(dāng)超聲波的入射角（或反射波入射到接收換能器的角度）缺少90b時(shí)，體系測量到的距離是被測點(diǎn)（物）與換能器之間的距離s。而不是測量平面與被測物之間筆直距離d，這就會(huì)構(gòu)成測量差錯(cuò)。處理該問題的方法是運(yùn)用三角形的有關(guān)常識(shí)進(jìn)行核算批改。

　　4.盲區(qū)

　　在測距時(shí)，傳感器用一段時(shí)間發(fā)射一串超聲波來作為測量的載體，因而只需待發(fā)送完畢后才干發(fā)起接收，設(shè)發(fā)送波束的時(shí)間為t，則在t時(shí)間內(nèi)從物體反射回的信號(hào)就無法捕捉。其他超聲波傳感器有必定的慣性，即有一個(gè)從受迫振蕩到平衡振蕩再到阻尼振蕩的進(jìn)程，故發(fā)送完畢后還有必定的余振，這種余振經(jīng)換能器相同發(fā)生電壓信號(hào)，這種電壓信號(hào)疊加到回波信號(hào)上，使電路區(qū)別不出真實(shí)的回波，然后打亂了體系捕捉回來信號(hào)作業(yè)。因而在余振未消失早年，還不能發(fā)起體系進(jìn)行回波接收。以上兩個(gè)原因構(gòu)成了超聲波傳感器具有必定的測量規(guī)劃，即存在所謂的盲區(qū)。

　　此外，引起測量差錯(cuò)的還有許多，如指令作業(yè)需占用必定的時(shí)間，而使得測量的數(shù)據(jù)偏大，時(shí)基脈沖頻率的安穩(wěn)性與準(zhǔn)確性，現(xiàn)場環(huán)境中其它物質(zhì)干擾等。