文档介绍：河海大学
硕士学位论文
基于超声与嵌入式WEB服务器的远程位移信息监控系统设计
姓名:赵帅
申请学位级别:硕士
专业:通信与信息系统
指导教师:朱昌平
20070301
摘要利用超声回波法测距是超声检测技术的一个重要应用。它原理简单、实现方便,且不需要与被测物直接接触,在恶劣作业环境下有一定的适应能力。传统的超声波测距电路多采用如系列单片机饧硬糠帜D夂褪中」婺<傻缏防唇胁饬浚饬精度较低,,可提高的空间很小。同时,这类测距电路大多采用液晶显示输出,不能实现实时远程监控。针对这些缺点,本课题提出了用复杂可编程逻辑器件技术改进超声波测距模块电路的设计墒迪志ǘ却锏竭蠹,并且运用嵌入式衿骷际跏迪至宋灰菩畔⒌脑冻碳嗫兀有效地提升了系统性能。课题选择嵌入式系统为硬件平台,嵌入式微处理器控制周期性地发射的方波,同时启动计数,方波信号经放大后驱动超声波发射换能器,超声波接收换能器接收被测物体表面反射的回波信号,该信号由后级电路放大,经过比较器送入微处理器和,‘此时停止计数。微处理器向发出通信握手信号,获取的脉冲计数值,并根据当前采集的温度值进行温度补偿,计算出超声波传播的距离。数据通过嵌入式系统的以太网控制器发送至网络,从而用户即可在任何时间地点通过电脑上的榔鳎弥K<嗫氐奈灰菩畔ⅰ论文分别从理论分析、系统总体设计、系统硬件电路设计、系统软件设计等方面详细说明了该课题的实现过程。关键字:超声波测距、、衿鳌⑶度胧较低
..甌甌,瑃%.畇,.,疻,,甌.,甀..,:甀’,.’
砟弓彩Ⅵ骂做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。如不实,本人负的内容相一致。除在保密期内的保密论文外,允许论文被查阅和借阅。论文论文作者学位论文独创性声明:本人所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同事对本研究所全部责任。论文作者┟:学位论文使用授权说明:河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期刊盘版缱釉又旧缬腥ūA舯救怂凰脱宦畚牡母从〖虻缱游牡担梢采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文全部或部分内容的公布ǹ授权河海大学研究生院办理。ⅲ菏中辞妆是┟ⅲ菏中
第一章绪论课题的来源课题的背景和研究意义结合实验室开展的“基于超声技术的水轮发电机轴向位移检测”项目中存在的精度不高和不能实时远程监控两个问题,课题对超声波测距电路进行了应用基础研究,采用取代了单片机,使测量精度得到改善;在系统设计中采用“嵌入式衿鳌奔际酰迪至瞬饬啃畔⒌氖凳痹冻碳嗫亍目前的位移信息采集方式根据发射信号的不同一般有激光、微波、红外线和超声波四种:す庑藕激光测距牟饬亢投ㄏ蚓ǘ燃ǜ撸梢圆饬亢茉兜木嗬多达若干公里对电磁干扰不敏感,但是为了保护人眼,国家对激光测距的工作波长和功率有一定的限制,而且价格昂贵,一般在数千美圆左右,另外,激光测距在污物,泥水飞溅的环境里适应能力差,需要定期清洁保养。一般用在尚端的军事武器上较多。微波测距【用多普勒效应测量距离以及物体运动速度,对尘埃和泥水不敏感,抗雾能力强,成本不如激光测距高,相当常用。但是抗电磁干扰的能力稍差,红外线测距】的精度比较高,但是由于测量范围较小,所以一般多用在照相超声波测距【康姆段б话阍滓阅冢芪露鹊挠跋旖洗螅枰=形露补偿。但是抗电磁干扰能力强,由于声波的传播速度不快,一般不用来测量正在高速运动的物体,、实现方便,且不需要与被测物直接接触,避免了在测量具有腐蚀性液体或物料时带来的传感器腐蚀损坏的麻烦。在恶劣作业环境下有一定的适应能力,具有很大的优越性,正逐渐在国民经济的各个领域得到广泛应用。超声波测距模块也是许多超声波仪器的核心功能单元【,如;超声波液位⒉ㄐ藕系统构件比较复杂,需要在设计时认真考虑。焱庀咝藕技术中。ㄐ藕河海大学顾士学位论文
国内外超声波位移检测发展现状地提升了系统性能。本课题的研究成果具有较大的社会和经济效益。被测空间距离称为超声波位移信息检测【。近年来,随着工业机器人的自动测距、方法在某些应用领域有其局限性,而超声波方法在以下几方面具有明显的优势侠硌≡癯üぷ髌德省⒙隹砑奥龀宸⑸渲芷凇>菥椋ú饩计、倒车雷达、超声波沟渠流量计等。其性能的好坏直接关系到系统整体性能的高低。本课题提出了用技术改进超声波测距模块电路的设计墒迪志ǘ却到,并且运用嵌入式衿骷际跏迪至宋灰菩畔⒌脑冻碳嗫兀行测量超声波在媒质中某一空间往返传播的时间。并根据该媒质中声速来确定导航系统、机械加工、自动化装配及检测的需要,自动测距变得十分重要。光学ㄋ傩。梢灾