超声波测距技术在汽车维修与检测中的应用

张士涛天津机电职业技术学院

超声波测距技术在汽车维修与检测中的应用

张士涛
天津机电职业技术学院

在汽车维修和检测的过程中对各种先进的检测技术进行充分的利用，可以使汽车维修和检测的效率得以显著提升。为此，本文对汽车维修和检测中超声波测距技术的应用进行了分析和介绍，希望能够对相关人士具有一定的参考价值。

超声波测距技术；汽车维修；检测

人工检测在汽车故障检测的时候往往具有较大的误差，因此无法保证顺利地开展维修工作，所以必须要通过对一些检测技术的利用，在检测过程中采用智能检测的方法才可以使检测的准确性得到保证。目前在汽车的故障检测中广泛的运用到了超声波测距技术，该技术具有较短的检测时间、较高的检测准确性等优势。在汽车检测中必须要对超声波测距技术的原理具有一定的了解，只有这样才能够将汽车的维修和检测工作做好。

1.超声波测距技术的原理分析

超生波测距技术在工作的时候主要是利用压电晶体的谐振，其通过对测得的超声波时间的利用测定距离，其主要的依据就是：速度×时间=距离。在维修和检测汽车的工作中也可以利用超声波测距技术的原理检测各种故障，然后进一步的运用距离、时间和速度的关系将汽车故障的原因和位置分析出来，从而能够顺利的进行汽车检修的工作。

2.在汽车维修与检测工作中超声波测距技术的具体应用

2.1 在单元电路设计中对超声波测距技术的应用

语音播报电路、显示电路、超声波测距电路以及控制电路等被广泛地运用在了汽车的维修和检测过程中。比如，控制电路在设计的时候就是利用一种系统板从而对电路发出的信号进行有效的控制，随后再通过放大的形式对反射回来的信号进行接收。这样利用发射和反射信号就可以将相应的距离计算出来，随后再利用LCD显示模块显示计算出来的距离，最后利用语音模块播报测出的距离。再比如，LCD液晶显示器中运用了显示电路，利用传感器发出到接收这样超声波这样一个过程对障碍物与车辆的距离进行测定，同时还会将这一结果显示到LCD液晶显示器。除此之外，超声波测距技术在很多设备中都得到了应用，而且在车辆的维修和检测工作中这些软件都具有十分重要的作用[1]。

2.2 在软件设计中对超声波测距技术的应用

在汽车维修和检测中应用到了发射和接收超声波的程序软件，比如，利用超声波对计时器的开始和结束计时进行启动，其通过超声波发射序列进行定时，然后再利用外界方波的序列计时程度结束计时。再比如，超声波测距技术在液晶显示程序软件中的应用也具有重要的作用，显示器上的颜色指示灯能够综合判断超声波的合格距离、实测距离和超差距离等，从而将汽车的检测状态明确的表示出来。

2.3 在汽车检测中的设计方案中超声波的应用

在汽车检测设计中对超声波的应用主要包括三种检测方案：首先是直接检测方式，也就是直接检测两个不同的位置，然后通过视频放大器就能够将检测结果设定为多波显示，然而这个过程必须要运用变压器才能够完成，因此直接检测方式对相关的调试工作十分不利；其次是一体式反射检测方式，其需要将电路在发射和接收时的转换工作做好，而且在较近距离的情况下这种方式具有无法检测的盲区，并且在具体的试用中非常容易出现震荡的问题，最终会对汽车的检测工作的准确性产生不利影响[2]；最后是分体发射检测方式：作为一种串联方式的检测方式，分体反射检测方式在串联谐振频率下可以使超声波发射器的灵敏度变得更高，而且在反谐振平率下的接收器的灵敏度也会变得更高。所以，选择分体式反射检测方式除了可以在调试的过程中变得更加方便之外，而且也不会由于较近的距离而出现盲区的现象，最终能够使汽车检测的效率得以显著提升。

3.对超声波测距技术产生影响的各种因素

3.1 温度对超声波测距技术的影响

在对超声波测距技术进行应用的时候，检测人员需要对温度因素的影响进行充分的考虑，如果在超声波技术检测的过程中汽车维修人员将温度的因素忽略了，就会使检测结果的准确性受到极大的影响。超声波的传播速度会由于温度的变化而受到影响，其传播速度在温度越高的情况下具有越快的传播速度，这样就会使计算结果的准确性受到影响。所以在超声波测距技术检测的时候必须要以大气的温度为根据将超声波的传播速度确定下来，随后再进行计算，从而使检测结果的准确性得到有效的保证。

3.2 接收脉冲的变化对超声波测距技术的影响

超声波检测技术的准确性也会受到接收脉冲变化的影响，超声波本身存在着衰减的特征，在实际的超声波技术检测工作中会有一定的延时性存在于接收脉冲的过程中，这样在计算超声波的时候就会有误差出现，从而使计算结果的准确性受到影响。所以在维修检测汽车的时候需要对接收脉冲的变化进行充分的考虑[3]。

3.3 信号传递中的漫反射对超声波测距技术的影响

在传播的过程中超声波会由于其他物体而出现漫反射的问题，这样就会使检测的结果受到影响。所以在具体的测量中必须要采取有效的措施防止出现这一类的问题，最终避免使检测结果的准确性受到影响。检测人员需要以实际的检测地点为根据将检测的角度选好，从而能够对信号传递过程中的漫反射现象进行严格的控制，确保检测结果的准确性。

3.4 直达波对超声波测距技术的影响

如果选择超声波测距技术对汽车进行检测还会由于直达波而受到影响，被测物体会将其中的一部分脉冲反射到接收头，而附近接收头则同样会接收到直接传播的另一部分脉冲，这样就会导致出现测量误差。如果在对计算结果的时候纳入这一部分直达波，就会使检测结果的准确性受到影响，最终会进一步使检测工作的顺利开展受到影响。

4.结语

本文分析并研究了在汽车维修和检测中对超声波测距技术的应用，通过分析我们可以发现，在应用超声波测距技术开展汽车维修工作的时候必须要对其原理具有充分的了解，并且还要以维修和检测汽车工作的实际特点为根据，采取有效的措施在检测的过程中规避各种会对超声波测距技术产生影响的因素，只有这样才可以对出现的各种测量误差进行有效的控制，使检测的准确性得以全面提升，使超声波测距技术可以更好的服务于汽车维修工作，确保能够顺利的开展汽车维修工作。

[1]王爱珍.基于单片机的超声波测距系统的设计与实现[J].忻州师范学院学报.2010(02)

[2]郎百和,孙迎宾,李金菲,李锐.基于超声波测距自动泊车演示验证实验系统设计[J].科技资讯.2011(35)

[3]张吉康.基于超声波测距系统的汽车安全座椅的研发[J].汽车实用技术.2012(03)