[发明专利]基于调制域测量的超声波回波前沿检测方法

摘要

基于调制域测量的超声波回波前沿检测方法，它涉及的是超声波测距的技术领域。它是为了克服目前国内超声波测距技术存在的检测精度低、无法表征出回波前沿与发射波前沿的精确对应关系的问题；本实施方式检测方法为：发射探头向被测物体发出频率为f₀的正弦波；接收探头检测到回波信号时，发射频率由f₀切换到f₁；同时启动测距计数器，以300MHz的频率开始计数；当检测到频率发生瞬时切换的第一个周期，记录该时刻测距计数器的计数值M；由M计算得到频率切换点从发射探头到接收探头的传播时间，即渡越时间，从而根据测距公式计算出超声波传播距离，即测量距离；本发明能表征出回波前沿与发射波前沿的精确对应关系，提高超声波测距的精度。

主权项

1、基于调制域测量的超声波回波前沿检测方法；其特征在于检测方法为：一、控制器控制发射探头向被测物体发出频率为f0的正弦波，同时控制器通过接收探头开始检测是否接收到回波信号；二、当控制器通过接收探头检测到回波信号时，控制器产生一个瞬时频率切换信号，该信号控制发射探头使发射频率由f0切换到f1；同时控制器启动计数器，以一定的频率开始计数；三、控制器通过接收探头对回波信号的上升沿和下降沿分别进行检测；四、每当控制器检测到回波信号的上升沿或下降沿时，控制器将该时刻计数器的计数值写入存储器；五、控制器根据存储器所记录的计数值，依次计算出每组相邻上升沿之间的计数时钟宽度和相邻下降沿之间的计数时钟宽度，并将同周期内的相邻上升沿之间的计数时钟宽度和相邻下降沿之间的计数时钟宽度作为一对数据；六、控制器对每对时钟宽度依次进行比较，直到检测到频率发生瞬时切换的第一个周期，记录该时刻计数器的计数值M；七、控制器由M计算得到频率切换点从发射探头到接收探头的传播时间，即渡越时间，从而根据公式$L=\frac{t\times c}{2}$ 其中，t为信息渡越时间，c为超声波在介质中传播速度，L为超声波的传输距离，计算出超声波传播距离，即测量距离。