高精度多频脉冲超声测距法研究

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传统的超声测距方法基于单频脉冲飞行时间,原理简单、应用灵活,但由于声波易受空气衰减以及电路噪声影响,其测量精度较低,多频连续波相位检测法可以达到较高的精度,但其受限于连续声波发射,应用范围较小。为兼顾测量精度与应用范围,提出一种采用多频超声脉冲发射的方法,利用各频段声波之间的固有时间差值,结合飞行时间法精确估计超声脉冲的到达时间,再通过温度补偿测量现场的声速,即可得到精确的被测距离。该方法能够拓展超声测距的应用范围,简化硬件设计,经实验验证,在3 m范围内,测量精度可以达到0.3 mm左右。
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