超聲波測(cè)距技術(shù)在汽車維修與檢測(cè)中的應(yīng)用

丁富強(qiáng)

摘 要：伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，也相應(yīng)的促進(jìn)了我國(guó)汽車維修行業(yè)的發(fā)展，在汽車維修和檢測(cè)的過(guò)程中，通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)，能夠提高檢測(cè)的效率和維修的效率。因此，文章主要針對(duì)于超聲波測(cè)距技術(shù)在汽車維修與檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了具體的分析和研究，希望通過(guò)文章的探討，能夠?yàn)橄嚓P(guān)方面的研究提供理論性的參考。

關(guān)鍵詞：超聲波測(cè)距技術(shù)；汽車維修；檢測(cè)

前言

在汽車故障檢測(cè)的過(guò)程中，由于人工檢測(cè)存在著很大的誤差，不利于維修工作的順利開(kāi)展，因此，需要借助于一些檢測(cè)技術(shù)，采用智能檢測(cè)的方法進(jìn)行檢測(cè)，這樣才能夠確保檢測(cè)的準(zhǔn)確性。在如今的汽車維修行業(yè)中，超聲波測(cè)距技術(shù)被廣泛的應(yīng)用于汽車故障檢測(cè)中，超聲波測(cè)距技術(shù)具有檢測(cè)的準(zhǔn)確性高，檢測(cè)時(shí)間短等優(yōu)勢(shì)。在汽車檢測(cè)實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，需要了解超聲波測(cè)距技術(shù)的相關(guān)原理及其影響檢測(cè)準(zhǔn)確性的相關(guān)因素，才能夠利用超聲波測(cè)距技術(shù)做好汽車維修與檢測(cè)工作，下面針對(duì)于超聲波測(cè)距技術(shù)在汽車維修與檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了具體的探討。

1 超聲波測(cè)距技術(shù)原理

超聲波測(cè)距技術(shù)主要是利用壓電晶體的諧振進(jìn)行工作的。主要就是通過(guò)測(cè)得的超聲波的時(shí)間進(jìn)行距離的測(cè)定，并且根據(jù)數(shù)學(xué)公式：速度×?xí)r間=距離。而在汽車維修檢測(cè)中，也是通過(guò)運(yùn)用超聲波測(cè)距技術(shù)的原理進(jìn)行故障的檢測(cè)，進(jìn)而運(yùn)用速度，時(shí)間和距離的關(guān)系分析出汽車故障的位置及其原因[1]。

2 超聲波測(cè)距技術(shù)在汽車維修與檢測(cè)中的應(yīng)用

2.1 在單元電路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

在汽車維修和檢測(cè)的過(guò)程中，會(huì)經(jīng)常用到控制電路、超聲波測(cè)距電路、顯示電路、語(yǔ)音播報(bào)電路等，這些都屬于單元電路，在本文中提到的超聲波測(cè)距技術(shù)在這些單元電路中都有應(yīng)用。例如，控制電路在設(shè)計(jì)上是通過(guò)一個(gè)系統(tǒng)板來(lái)控制電路發(fā)射出一連串的信號(hào)，再經(jīng)過(guò)放大來(lái)接受反射回來(lái)的信號(hào)，通過(guò)信號(hào)的發(fā)射和反射，可以計(jì)算出相應(yīng)的距離，然后再通過(guò)LCD顯示模塊將其顯示出來(lái)，并進(jìn)行語(yǔ)音模塊將信息播報(bào)出來(lái)[2]。超聲波測(cè)距電路與控制電路有些相似，開(kāi)始也是要通過(guò)特點(diǎn)的傳感器來(lái)發(fā)出信號(hào)，有所不同的是它要被動(dòng)的接受信號(hào)，并不是通過(guò)反射來(lái)接受的，而，是通過(guò)超聲波的發(fā)射到接受的時(shí)間差實(shí)現(xiàn)測(cè)量距離的；顯示電路主要應(yīng)用到LCD液晶顯示器上，是通過(guò)傳感器超聲波發(fā)出到接受的過(guò)程來(lái)測(cè)定車輛與障礙物的距離，并通過(guò)LCD液晶顯示器顯示出來(lái)；語(yǔ)音播報(bào)電路與LCD顯示器一樣都是一種本身具有的表態(tài)形式，將超聲波測(cè)量、檢測(cè)的結(jié)果用語(yǔ)音的形式播報(bào)出來(lái)?？梢酝ㄟ^(guò)這些單元電路來(lái)檢測(cè)車輛的形式動(dòng)態(tài)，另外還有很多設(shè)備中也應(yīng)用到超聲波測(cè)距技術(shù)，這些軟件對(duì)車輛的維修和檢測(cè)工作都起到了重大作用[3]。

2.2 在軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

超聲波的發(fā)射和接受程序軟件，在汽車維修和檢測(cè)中經(jīng)常用到，例如，計(jì)時(shí)器的開(kāi)始計(jì)時(shí)和結(jié)束計(jì)時(shí)，是通過(guò)超聲波的發(fā)射來(lái)啟動(dòng)計(jì)時(shí)程序，主要是采用超聲波發(fā)射序列來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)的功能，再通過(guò)外界方波的序列終端計(jì)時(shí)程序，使計(jì)時(shí)結(jié)束；液晶顯示程序軟件，是與超聲波有著密不可分的聯(lián)系，尤其是顯示器上的顏色指示燈，可以根據(jù)超聲波的超差距離、實(shí)測(cè)距離、合格距離等綜合判斷來(lái)顯示不同顏色的指示燈，明確的表示出汽車的檢測(cè)狀態(tài)。

2.3 超聲波在汽車檢測(cè)中的設(shè)計(jì)方案比較

超聲波應(yīng)用到汽車檢測(cè)設(shè)計(jì)中，主要以三種檢測(cè)方案進(jìn)行的。（1）直接檢測(cè)方式，是對(duì)兩個(gè)不同的位置進(jìn)行直接檢測(cè)的方式，檢測(cè)結(jié)果經(jīng)過(guò)視頻放大器可以設(shè)定多倍顯示，但是，這個(gè)過(guò)程中需要使用變壓器，不利于相關(guān)的調(diào)試工作；（2）一體式反射檢測(cè)方式，需要做好發(fā)射和接受時(shí)電路的轉(zhuǎn)換工作，該檢測(cè)方案如果是在距離較近的情況下，會(huì)存在無(wú)法檢測(cè)的盲區(qū)，而且，在試用中很容易產(chǎn)生震蕩的現(xiàn)象，使汽車的檢測(cè)工作不準(zhǔn)確；分體反射檢測(cè)方式，是一種串聯(lián)方式的檢測(cè)方案，在這種串聯(lián)諧振頻率下，超聲波的發(fā)射器可以具有較高的靈敏度，而且，接收器還會(huì)在反諧振平率下也一樣具有較高的靈敏度[4]。因此，使用分體式反射檢測(cè)方式，不僅便于調(diào)試，而且，在檢測(cè)的過(guò)程中就算距離近也不會(huì)產(chǎn)生盲區(qū)的現(xiàn)象，有效的提高汽車檢測(cè)的效率，但是，在使用該方式時(shí)需要注意的是，由于使用的超聲波接收器的電壓高低之間大概有100倍的差距，因此，必須要采用高速型的運(yùn)算放大器才能讓這種檢測(cè)方式發(fā)揮出更大的檢測(cè)效果。

3 影響超聲波測(cè)距技術(shù)的因素

3.1 溫度

在應(yīng)用超聲波測(cè)距技術(shù)的過(guò)程中，需要充分的考慮溫度對(duì)其的影響，如果汽車維修人員在采用該技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，忽略了溫度，將會(huì)嚴(yán)重的影響到檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。主要是由于溫度的變化會(huì)影響到超聲波的傳播速度，并且溫度越高，超聲波的傳播速度會(huì)越快，進(jìn)而影響到計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性[5]。因此，在采用超聲波測(cè)距進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，需要根據(jù)大氣的溫度，確定超聲波的傳播速度，再進(jìn)行計(jì)算，這樣才能夠確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.2 接收脈沖的變化

接收脈沖的變化也對(duì)超聲波測(cè)距技術(shù)檢測(cè)的準(zhǔn)確性具有影響。由于超聲波具有衰減的特征，而在實(shí)際的檢測(cè)中，在接收脈沖的過(guò)程中，存在著一定的延時(shí)性，這樣在具體的對(duì)超聲波進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)一定的誤差，影響到計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，在汽車維修檢測(cè)的過(guò)程中，需要充分的考慮到接收脈沖的變化。

3.3 信號(hào)傳遞中的漫反射

由于在超聲波傳播的過(guò)程中，會(huì)受到物體的影響導(dǎo)致漫反射問(wèn)題的出現(xiàn)，進(jìn)而影響到檢測(cè)的結(jié)果。因此，要想在實(shí)際的測(cè)量中避免這類問(wèn)題的出現(xiàn)影響到檢測(cè)的準(zhǔn)確性，需要根據(jù)實(shí)際的檢測(cè)地點(diǎn)，選好檢測(cè)的角度，盡量的減少信號(hào)傳遞過(guò)程中的漫反射，有助于檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確，為汽車維修工作提供有效的數(shù)據(jù)依據(jù)[6]。

3.4 直達(dá)波的影響

在利用超聲波測(cè)距技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中，還會(huì)受到直達(dá)波的影響，由于一部分脈沖會(huì)被測(cè)物體傳播并反射到接收頭，而另一部分脈沖會(huì)直接傳播到附近的接收頭，進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)量誤差的出現(xiàn)，如果在進(jìn)行結(jié)果計(jì)算的過(guò)程中，采用該種結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，會(huì)嚴(yán)重的影響到檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，不利于檢測(cè)工作的順利開(kāi)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文主要針對(duì)于超聲波測(cè)距技術(shù)在汽車維修與檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了具體的分析和研究，通過(guò)本文的探討，我們了解到，在汽車維修行業(yè)應(yīng)用超聲波測(cè)距技術(shù)的時(shí)候，需要全面的了解其原理及其影響超聲波測(cè)距技術(shù)的各種因素，進(jìn)而根據(jù)汽車維修和檢測(cè)的實(shí)際特點(diǎn)，在檢測(cè)的過(guò)程中對(duì)于各種影響因素進(jìn)行規(guī)避，能夠有效的減少測(cè)量誤差的出現(xiàn)，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性，使超聲波測(cè)距技術(shù)更好的為汽車維修工作服務(wù)，促進(jìn)汽車維修工作的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]仇成群，胡天云.基于超聲波的汽車防撞報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2009（04）.

[2]魏泉.超聲波測(cè)距技術(shù)在軌道吊防撞功能中的應(yīng)用[J].港口科技，2009（07）.

[3]王祖麟，謝毓.超聲波測(cè)距在汽車停車泊位中的應(yīng)用[J].輕型汽車技術(shù)，2009（Z3）.

[4]廖通.汽車維修故障診斷的實(shí)用方法[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2009（24）.

[5]王啟宇.超聲波測(cè)距系統(tǒng)的研究[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2009（03）.

[6]王愛(ài)珍.基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].忻州師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2010（02）.