超聲波測距技術在汽車維修與檢測中的應用

張士濤天津機電職業技術學院

超聲波測距技術在汽車維修與檢測中的應用

張士濤
天津機電職業技術學院

在汽車維修和檢測的過程中對各種先進的檢測技術進行充分的利用，可以使汽車維修和檢測的效率得以顯著提升。為此，本文對汽車維修和檢測中超聲波測距技術的應用進行了分析和介紹，希望能夠對相關人士具有一定的參考價值。

超聲波測距技術；汽車維修；檢測

人工檢測在汽車故障檢測的時候往往具有較大的誤差，因此無法保證順利地開展維修工作，所以必須要通過對一些檢測技術的利用，在檢測過程中采用智能檢測的方法才可以使檢測的準確性得到保證。目前在汽車的故障檢測中廣泛的運用到了超聲波測距技術，該技術具有較短的檢測時間、較高的檢測準確性等優勢。在汽車檢測中必須要對超聲波測距技術的原理具有一定的了解，只有這樣才能夠將汽車的維修和檢測工作做好。

1.超聲波測距技術的原理分析

超生波測距技術在工作的時候主要是利用壓電晶體的諧振，其通過對測得的超聲波時間的利用測定距離，其主要的依據就是：速度×時間=距離。在維修和檢測汽車的工作中也可以利用超聲波測距技術的原理檢測各種故障，然后進一步的運用距離、時間和速度的關系將汽車故障的原因和位置分析出來，從而能夠順利的進行汽車檢修的工作。

2.在汽車維修與檢測工作中超聲波測距技術的具體應用

2.1 在單元電路設計中對超聲波測距技術的應用

語音播報電路、顯示電路、超聲波測距電路以及控制電路等被廣泛地運用在了汽車的維修和檢測過程中。比如，控制電路在設計的時候就是利用一種系統板從而對電路發出的信號進行有效的控制，隨后再通過放大的形式對反射回來的信號進行接收。這樣利用發射和反射信號就可以將相應的距離計算出來，隨后再利用LCD顯示模塊顯示計算出來的距離，最后利用語音模塊播報測出的距離。再比如，LCD液晶顯示器中運用了顯示電路，利用傳感器發出到接收這樣超聲波這樣一個過程對障礙物與車輛的距離進行測定，同時還會將這一結果顯示到LCD液晶顯示器。除此之外，超聲波測距技術在很多設備中都得到了應用，而且在車輛的維修和檢測工作中這些軟件都具有十分重要的作用[1]。

2.2 在軟件設計中對超聲波測距技術的應用

在汽車維修和檢測中應用到了發射和接收超聲波的程序軟件，比如，利用超聲波對計時器的開始和結束計時進行啟動，其通過超聲波發射序列進行定時，然后再利用外界方波的序列計時程度結束計時。再比如，超聲波測距技術在液晶顯示程序軟件中的應用也具有重要的作用，顯示器上的顏色指示燈能夠綜合判斷超聲波的合格距離、實測距離和超差距離等，從而將汽車的檢測狀態明確的表示出來。

2.3 在汽車檢測中的設計方案中超聲波的應用

在汽車檢測設計中對超聲波的應用主要包括三種檢測方案：首先是直接檢測方式，也就是直接檢測兩個不同的位置，然后通過視頻放大器就能夠將檢測結果設定為多波顯示，然而這個過程必須要運用變壓器才能夠完成，因此直接檢測方式對相關的調試工作十分不利；其次是一體式反射檢測方式，其需要將電路在發射和接收時的轉換工作做好，而且在較近距離的情況下這種方式具有無法檢測的盲區，并且在具體的試用中非常容易出現震蕩的問題，最終會對汽車的檢測工作的準確性產生不利影響[2]；最后是分體發射檢測方式：作為一種串聯方式的檢測方式，分體反射檢測方式在串聯諧振頻率下可以使超聲波發射器的靈敏度變得更高，而且在反諧振平率下的接收器的靈敏度也會變得更高。所以，選擇分體式反射檢測方式除了可以在調試的過程中變得更加方便之外，而且也不會由于較近的距離而出現盲區的現象，最終能夠使汽車檢測的效率得以顯著提升。

3.對超聲波測距技術產生影響的各種因素

3.1 溫度對超聲波測距技術的影響

在對超聲波測距技術進行應用的時候，檢測人員需要對溫度因素的影響進行充分的考慮，如果在超聲波技術檢測的過程中汽車維修人員將溫度的因素忽略了，就會使檢測結果的準確性受到極大的影響。超聲波的傳播速度會由于溫度的變化而受到影響，其傳播速度在溫度越高的情況下具有越快的傳播速度，這樣就會使計算結果的準確性受到影響。所以在超聲波測距技術檢測的時候必須要以大氣的溫度為根據將超聲波的傳播速度確定下來，隨后再進行計算，從而使檢測結果的準確性得到有效的保證。

3.2 接收脈沖的變化對超聲波測距技術的影響

超聲波檢測技術的準確性也會受到接收脈沖變化的影響，超聲波本身存在著衰減的特征，在實際的超聲波技術檢測工作中會有一定的延時性存在于接收脈沖的過程中，這樣在計算超聲波的時候就會有誤差出現，從而使計算結果的準確性受到影響。所以在維修檢測汽車的時候需要對接收脈沖的變化進行充分的考慮[3]。

3.3 信號傳遞中的漫反射對超聲波測距技術的影響

在傳播的過程中超聲波會由于其他物體而出現漫反射的問題，這樣就會使檢測的結果受到影響。所以在具體的測量中必須要采取有效的措施防止出現這一類的問題，最終避免使檢測結果的準確性受到影響。檢測人員需要以實際的檢測地點為根據將檢測的角度選好，從而能夠對信號傳遞過程中的漫反射現象進行嚴格的控制，確保檢測結果的準確性。

3.4 直達波對超聲波測距技術的影響

如果選擇超聲波測距技術對汽車進行檢測還會由于直達波而受到影響，被測物體會將其中的一部分脈沖反射到接收頭，而附近接收頭則同樣會接收到直接傳播的另一部分脈沖，這樣就會導致出現測量誤差。如果在對計算結果的時候納入這一部分直達波，就會使檢測結果的準確性受到影響，最終會進一步使檢測工作的順利開展受到影響。

4.結語

本文分析并研究了在汽車維修和檢測中對超聲波測距技術的應用，通過分析我們可以發現，在應用超聲波測距技術開展汽車維修工作的時候必須要對其原理具有充分的了解，并且還要以維修和檢測汽車工作的實際特點為根據，采取有效的措施在檢測的過程中規避各種會對超聲波測距技術產生影響的因素，只有這樣才可以對出現的各種測量誤差進行有效的控制，使檢測的準確性得以全面提升，使超聲波測距技術可以更好的服務于汽車維修工作，確保能夠順利的開展汽車維修工作。

[1]王愛珍.基于單片機的超聲波測距系統的設計與實現[J].忻州師范學院學報.2010(02)

[2]郎百和,孫迎賓,李金菲,李銳.基于超聲波測距自動泊車演示驗證實驗系統設計[J].科技資訊.2011(35)

[3]張吉康.基于超聲波測距系統的汽車安全座椅的研發[J].汽車實用技術.2012(03)