车身修复概述.pptxVIP

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知识目标

1.了解超声波雷达工作原理。

2.掌握超声波雷达特点、参数。

技能目标

1.掌握超声波雷达的调试技能。

2.掌握超声波雷达探测障碍物的技术特点。

建议课时

8课时;一、超声波雷达的特点

超声波雷达在汽车上的应用如图2-1所示。超声波雷达外形如图2-2所示，其在应用中具有如下特点：;（1）汽车上用的超声波雷达，频率为40kHz，相对固定。

（2）超声波的传播速度低，并且指向性强，灵敏度高，能量消耗缓慢。一般测量距离小于10m。

（3）超声波对色彩、光照度不敏感，适用于识别透明、半透明及漫反射差的物体。

（4）超声波抗环境干扰能力强，可全天候工作，可在室内、黑暗、有灰尘或烟雾、电磁干扰强、有毒等恶劣环境中使用。

（5）超声波雷达结构简单，体积小，成本低??信息处理简单可靠，易于小型化与集成化，并且可以进行实时控制。

（6）超声波雷达适用于汽车低速行驶时，因为在不同的天气情况下，超声波的传输速度不同，当汽车高速行驶时，超声波测距无法跟上车距的实时变化，误差较大。

（7）超声波有一定的扩散角，只能测量距离，不能测量方位，因此停车时必须在汽车前、后保险杠不同方位上安装多个超声波雷达。

（8）对于低矮、圆锥、过细的障碍物或者沟坎，超声波雷达不容易探测到。

（9）超声波的发射信号和余振的信号都会对回波信号造成覆盖或者干扰，形成探测盲区，可安装摄像头解决盲区问题。;二、超声波雷达的结构

超声波雷达的主要材料是一种具有压电效应、能够实现电能与机械能相互转换的晶体材料——压电晶片。超声波雷达有一个发射头，一个接收头，通过超声波发射头发出超声波脉冲，经介质（空气）传到障碍物表面，被障碍物反射后再通过介质（空气）传回到接收头，计算出超声波脉冲从发射到接收往返的时间，根据介质中的声速，就可以得到从探头到障碍物表面的距离。超声波雷达典型结构如图2-3、图2-4所示。;三、超声波雷达测距原理

1.超声波雷达定义

超声波雷达是一款极其常见的传感器。如果觉得超声波雷达有些陌生，那么它还有一个更通俗的名字——倒车雷达。它是汽车驻车或者倒车时的安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示器告知驾驶员周围障碍物的情况，消除了驾驶员驻车、倒车和起动车辆时前后左右探视所引起的不便，并帮助驾驶员解决了视野盲区和视线模糊的问题（图2-5所示为停车辅助，图2-6所示为博视宝数码倒车雷达）。;2.工作原理

超声波雷达的工作原理是通过超声波发射装置向外发出超声波，通过接收器接收到发送过来超声波时的时间差来测算距离，如图2-7所示。目前，常用探头的工作频率有40kHz、48kHz和58kHz三种。一般来说，频率越高，灵敏度越高，但水平与垂直方向的探测角度就越小，故一般采用40kHz工作频率的探头。超声波雷达防水、防尘，即使有少量的泥沙遮挡也不影响，探测范围在0.1～3m之间，且精度较高，因此非常适用于停车。

工作时，超声波发射器不断发射出一系列连续脉冲，给测量逻辑电路提供一个短脉冲。由信号处理装置对接收的信号依据时间差进行处理，自动计算出车与障碍物之间的距离。超声波测距原理简单，成本低，制作方便，但其传输速度受天气影响较大；另外，超声波能量与距离的平方成正比衰减，因此，距离越远，灵敏度越低，从而使超声波测距方式只适用于较短距离。目前，国内外一般的超声波测距仪，其理想的测量距离为4～5m，因此大多用于汽车倒车雷达等近距离测距中。;如图2-8所示，该倒车雷达系统采用单片机控制，利用超声波实现无接触测距，并考虑测量环境温度对超声波波速的影响，而且通过温度补偿法对速度进行校正。使用由集成数字传感器DS18B20构成的温度测量电路，可直接读取温度值，再根据温度补偿得出超声波在某一温度下的波速，由单片机计数脉冲个数获得传播时间，根据超声波测距原理测得并显示距离，再根据显示的距离控制蜂鸣器的发声频率。;如图2-9所示，超声波雷达在空气中工作，设探头到障碍物表面的距离为L，超声波在空气中的传播速度为v（约为340m/s），超声波从发出到接收所需的传播时间为t，当发射头和接收头之间的距离远小于探头到障碍物之间的距离时，则超声波雷达至障碍物表面之间的距离L=vt/2。;四、超声波雷达的主要参数

1.测量范围

超声波雷达的波长越长，