超声波测距，收发一体问题，求大神答疑

只看该作者 · 2018-12-20 10:13

本帖最后由 kwiewie1988 于 2018-12-20 10:19 编辑

大家好，最近在调超声波电路，遇到一个问题：在距离障碍物0.5米内，超声波数据乱跳（1~4m间乱跳），求如何解决？
下面是具体情况:
1.并非任何时候都这样，在0.5~3m之间数据是很稳定也准确，只有在0.5m内乱跳；
2.我们采用时间渡越检测发，先发送10个40khz方波，然后监听返回数据，在收到第一个回波则计算时间t，通过s=ct/2则算出距离
3.考虑到余振存在，监听引脚延迟1ms才读数据（理论上盲区是17cm左右），以消除余振的影响；
4.中周采用45:450匝数比，电感量8mH，系统5v供电。

下面是原理图贴图，请各位大神给点指导意见，如何解决0.5m内数据乱跳问题？

只看该作者 · 2018-12-20 10:20

自己点一个，求大神答疑

3万 · 2018-12-20 10:40

本帖最后由 tyw 于 2018-12-20 10:42 编辑

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因为超声波在发射的时候,是一个高压脉冲,并且脉冲结束后,换能器会有一个比较长时间的余震,这些信号根据不同的换能器时间会有不同,从几百个uS到几个mS都有可能,因此在这个时间段内,声波的回波信号是没有办法跟发射信号区分的.因此,被测物体在这个范围内,回波和发射波区分不开,也就没有办法测距,也就形成了一个大家说的盲区.

盲区大小跟探头的频率有关，也跟量程有关，通常是量程的2%-8%，例如10米的测距仪盲区在0.2-0.8米。
但这不是绝对的，盲区还和后端电路和算法有关，同样的单探头最低可以做到1%以下，例如10米量程的40KHz探头，我们实现过5cm盲区，但会损失一些其它性能（例如抗干扰能力）。
在不损失任何性能的前提下，最好的办法是增加一个探头，一发一收，但这样也会增加材料成本。
总之，要看使用环境的特点，才能选择最适合的设计方案。
DYA－300－030A的探头，盲区可以到3cm，测距距离50cm左右。老外好像有500K的探头，盲区应该可以做到1cm

只看该作者 · 2018-12-20 10:59

收发一体本身有15里面左右盲区，你可以用示波器看一下反射回来的波形，距离跳应该是多次发射的结果，软件处理的不好

只看该作者 · 2018-12-20 11:38

tyw 发表于 2018-12-20 10:40
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谢谢你的回复，现在有一个问题，就是在盲区内为什么乱跳？我发现别人的模块都没这个问题，譬如：他们在盲区内就固定一个值，不会乱跳2m，3m等，而是固定0.3m（这是他们的盲区），哪怕距离再小，也是固定0.3m，我要的就是这个效果。但现在一直乱跳就无法接受了

只看该作者 · 2018-12-20 11:42

zhl100 发表于 2018-12-20 10:59
收发一体本身有15里面左右盲区，你可以用示波器看一下反射回来的波形，距离跳应该是多次发射的结果，软件处 ...

谢谢你的回复，示波器看确实有回波（像你说的多次反射），但为啥同一套代码，在别人的板子是ok的（电路原理图几乎一样），而在我们板子上就有问题；在盲区内，同一套软件，别人的是固定0.3m（不会乱跳），而我的会乱跳……

只看该作者 · 2018-12-20 11:46

zhl100 发表于 2018-12-20 10:59
收发一体本身有15里面左右盲区，你可以用示波器看一下反射回来的波形，距离跳应该是多次发射的结果，软件处 ...

另外，还有2个有意思的现象：
1.在问题A板上，单独给中周初级输入的5v供电（不用板载5v），是没这个0.5m内跳变问题，因此我曾怀疑板载5v不干净，后来加各种磁珠电感滤波，但都没改善；
2.在没问题的B板上，用A板的板载5v给B板供电，结果B板的却没这个问题，似乎有排除电源的问题（B板是网上买别人的模块）