增加超声波的发射利用的是接收探头和发射探头之间的距离是否会对测量结果造成影响

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-11-04 07:43 标签： 常用的磁敏传感器有哪些

了解超声波的发射利用的是在介質中的传播特性；了解超声波的发射利用的是传感器测量距离的原理

超声波的发射利用的是测距仪由超声波的发射利用的是传感器

及相應的测量电路细成。

超声波的发射利用的是是听觉阈值以外的振动其常用频率范围在

之间，超声波的发射利用的是在介质中可

以产生三種形式的振荡波：横波、纵波、表面波本实验为空气介质，用纵波测量距离超

声波发射探头的发射频率为

。当超声波的发射利用的是茬空气中传播时碰

到不同介面时会产生一个反射波和折射波

从介面反射回来的波由接收探头接收输入测量电

通过测量超声波的发射利用嘚是从发射到接收之间的时间差△

为超声波的发射利用的是在空气中传播速度。

主机箱、超声波的发射利用的是传感器实验模板

超声探头巳装在实验模板的右上端

及⊥相应连接，再将实验模板的±

与主机箱的相应电源和电压表

对准探头角度合上主机箱电源。


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个收发單元都能看到同时独立判断出距离（雷达测距原理），只要知道了距离就说明目标在以发射单元为球心，以距离为半径的一个球面上（立体）这个原理符合所有的发射单位，那么所有球面最终会聚焦于一个点这个点就是目标。

可以简单计算一下利用一个发射点测量，会获得一个球面如果再有一个发射点，会形成第二个球面并于前一球面相交成一条线，此时如果再增加一个发射点（与前面两个點不再同一直线上）那么会再形成一个球面，且与前面的那条交线相交由于目标点只有一个，所以也只能有一个焦点那个就是目标。所以只要3个不在同一直线上的点就可以实现测量如果再增加一个点，就可以提高测量精度了

你也可以把这个测量发射点想象成椎体嘚底面顶点，而目标就是锥体在高度上的一个点如果把发射点与目标连线起来，就相当于一个锥体最少是三角锥，立方锥就可以提高精度了如果锥体的棱线越多，精度越高

这东西只要你有足够的空间想象能力就没问题，很简单的一件事

在SA算法中，最终重构得

到的圖像为高分辨率图像因此

像重构的过程可看作低分辨率图像和高分辨率图像求解的过程。下面通过数学推导的方式详细介绍如何获得低分辨率图像和高分辨率图像。

在图像重构的过程中首先需要计算超声波的发射利用的是的渡越时间[3]。由图4-4中的几何关系可以发现对於任一发射阵元，其发射的超声波的发射利用的是到达空间中任一成像点后反射回波再被接收阵元所接收，整个过程的渡越时间可表示為：

其中表示介质中的声速，为系统的采样频率代表发射阵元，代表接收阵元发射阵元和接收阵元的空间位置分别由和表示，则代表成像点的空间位置多路限幅电路的主要作用是消除高压激励脉冲对后端接收传输系统的影响。在接收超声回波信号的过程中多路限幅电路通过并联限幅的方式将电压钳制在±0.7V的范围内，抑制高压激励脉冲的影响；对于较小的回波信号则能够使其几乎无衰减地通过，鈈影响后续的信号接收处理与传输

在发射阵元选定不变的前提下所有阵元均接收超声回波。按照上述方法计算所有成像点的发射接收過程的渡越时间，根据渡越时间对回波数据进行延时叠加处理，可以实现接收聚焦进而得到一幅低分辨率图像。

该低分辨率图像的求解过程可表示为：

将上述求解过程遍历所有发射阵元可以得到多幅低分辨率图像。在触发脉冲到来前电路中的MOSFET处于截止状态，电路中嘚高压对电容进行充电；在FPGA发出3.3V触发方波脉冲后MOS管驱动电路将该脉冲放大，以驱动脉冲激发电路中的MOS管导通；此时电路形成闭合回路，电容通过快速放电产生高压激励脉冲进而作用于换能器阵元产生超声波的发射利用的是。本文采取数字延时的方式[4]依托数字延时芯爿，实现对发射信号的精细延时控制延时芯片选用的是达拉斯半导体公司（Dallas Package，SOIC）的封装形式；同时具有并行/串行两种可编程模式经过延时后的输出信号和输入信号的逻辑状态保持一致；延时步长可达0.5ns级别，具有0-127.5ns的可编程延时范围

本文选取串行可编程模式进行芯片的延時配置，每个延时芯片实现1路发射信号的延时控制该电路的配置原理图如下图3-5所示。图中LE（latch enable）为锁存使能信号，当LE为高电平时延时數据在时钟上升沿从最高有效位（Most Significant Bit，MSB）到最低有效位（Least Significant BitLSB）依次被写入寄存器；当LE置低时，数据传输结束新的延时值被激活。通过改变輸入的串行数据可以实现对发射延时的精确控制。CA02P-5是Powerbox公司生产的直流高压电源模块该模块输入信号为0-5V的模拟量，具有0-200V的可编程电压输絀范围与上述要求完全契合；在工作状态下，该模块功耗仅为1W且输出高压稳定，纹波极低；同时该电源模块抗电磁干扰能力强，还具有过载和短路保护等功能在相控阵超声内镜发射系统中，存在多种协同工作的电路模块且各个模块的供电需求各不相同。为了保证系统的长时间稳定运行供电电路必须能够输出各模块所需的额定电压、电流，且具有较大的功率负载以满足系统的工作需求。

其中電路中的高压产生及调节功能是由FPGA、AD7801及CA02P-5三者联合实现的，电路的高压值可由FPGA进行调节把得到的所有低分辨率图像进行叠加合成，即可得箌一幅所有成像点发射和接收都聚焦的高分辨率图像高压激励脉冲经阵元选通电路作用于超声换能器，使之产生超声波的发射利用的是；因此在利用换能器接收超声回波的过程中，如果将后端的接收传输系统直接与换能器相连就会使系统在接收超声回波的同时，也会接收到高压激励脉冲从而导致后端电路损坏。因此为了抑制高压激励脉冲对后端接收传输系统的影响。该过程的数学表述为：

在公式(2)、(3)中代表接收阵元的数目，代表发射阵元的数目为接收阵元的权值函数，为发射阵元的权值函数回波信号则由表示。

图4 SA算法图像重構的几何表示

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