一種超聲波指向性測試系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于超聲波指向性測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超聲波指向性測試系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，城市中車位緊張，泊車空間狹小，在泊車的過程中很容易發(fā)生刮擦等事故。同時由于交通擁堵，車輛在慢速行駛的過程中也很可能發(fā)生追尾或與其他障礙物發(fā)生碰撞，嚴(yán)重影響交通安全與通行效率。在這種環(huán)境下，車載近距離測距報警就顯得很重要。超聲波傳感器在較短距離的測量中，相比毫米波雷達(dá)等傳感器，具有明顯的成本優(yōu)勢，因此得到了廣泛的應(yīng)用。
[0003]超聲波的指向性，即傳感器在探測空間中各角度上的聲強級別，直接決定了超聲波傳感器在橫向和縱向的測量范圍，是超聲波傳感器最重要的性能指標(biāo)之一。指向性測試是超聲波傳感器開發(fā)過程中的重要測試評價環(huán)節(jié)，需要通過搭建專門的測試系統(tǒng)進行測試。操作比較繁瑣，測試的可靠性不高，效率低下。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對上述缺陷，本實用新型提出了一種自動化程度高、操作簡單、可靠性好、效率高、測量數(shù)據(jù)同步實時顯示處理的超聲波的指向性測試系統(tǒng)，通過對測試空間中各角度下超聲波的強度進行測量，解算出超聲波傳感器的橫向和垂直探測范圍，構(gòu)建3D空間測量范圍，并自動建立數(shù)據(jù)檔案，便于以后的數(shù)據(jù)分析和提取。同時，系統(tǒng)自動將舵機角度數(shù)據(jù)和超聲波接收設(shè)備的位置坐標(biāo)做成表格，進而繪制出被測傳感器的檢測范圍的3D圖像，為超聲波傳感器設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:一種超聲波指向性測試系統(tǒng)，超聲波傳感器安裝在云臺上，所述云臺安裝在支架上，聲音強度檢測設(shè)備安裝在另一支架上，所述聲音強度檢測設(shè)備檢測到的超聲波信號強度發(fā)送給主控制電路，所述超聲波傳感器由超聲波傳感器驅(qū)動電路驅(qū)動；
[0006]所述主控制電路用于控制超聲波傳感器驅(qū)動電路，驅(qū)動云臺工作，接收聲音強度檢測設(shè)備的檢測數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)打包，采用串口和PC進行數(shù)據(jù)交互，獲取指令，上傳數(shù)據(jù)；
[0007]所述PC用于設(shè)置云臺參數(shù)和處理超聲波指向性測試數(shù)據(jù)。
[0008]進一步的，所述云臺包括第一舵機、第二舵機和第三舵機，所述舵機的角度由脈沖控制，所述第一舵機用于垂直方向的轉(zhuǎn)動，第二舵機和第三舵機用于水平方向的轉(zhuǎn)動。
[0009]進一步的，所述云臺外包裹上一層或者多層隔音材料。
[0010]進一步的，所述超聲波傳感器驅(qū)動電路由信號發(fā)生器和功率放大器組成，信號發(fā)生器發(fā)送超聲波需要的脈沖，經(jīng)功率放大器放大后驅(qū)動超聲波傳感器工作，從而發(fā)出頻率和強度都可調(diào)的超聲波。
[0011]進一步的，所述聲音強度檢測設(shè)備包括聲音接收麥克風(fēng)和數(shù)據(jù)處理設(shè)備，支持串口通信。
[0012]進一步的，所述處理超聲波指向性測試數(shù)據(jù)包括將數(shù)據(jù)存放在數(shù)據(jù)庫，根據(jù)不同類型的超聲波傳感器建立不同的表格，建立數(shù)據(jù)檔案，并且把云臺角度數(shù)據(jù)和超聲波接收設(shè)備位置坐標(biāo)填入excel表格，繪制被測傳感器的檢測范圍的3D圖像。
[0013]本實用新型的優(yōu)點是:
[0014]1.本系統(tǒng)通過對測試空間中各角度下超聲波的強度進行測量，解算出超聲波傳感器的橫向和垂直探測范圍，構(gòu)建3D空間測量范圍，并自動建立數(shù)據(jù)檔案，便于以后的數(shù)據(jù)分析和提取。同時，系統(tǒng)自動將舵機角度數(shù)據(jù)和超聲波接收設(shè)備的位置坐標(biāo)做成表格，進而繪制出被測傳感器的檢測范圍的3D圖像，為超聲波傳感器設(shè)計提供數(shù)據(jù)支持。
[0015]2.本實用新型綜合了傳感器、電子、計算機軟硬件、嵌入式、通信等技術(shù)，實現(xiàn)了測試快捷、人為干預(yù)少、信息處理及時、效率高的超聲波指向性測試系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過對測試空間中各角度下超聲波的強度進行測量，得到測試數(shù)據(jù)，存儲在數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)庫中的測試數(shù)據(jù)檔案和3D圖形，便于數(shù)據(jù)管理，形象直觀，給超聲波傳感器的設(shè)計提供了強有力的數(shù)據(jù)支持。
【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型作進一步描述:
[0017]圖1為本實用新型超聲波指向性測試系統(tǒng)的框架圖。
[0018]其中:10、超聲波傳感器，20、支架，30、支架，41、第一舵機，42、第二舵機，43、第三舵機，50、聲音接收麥克風(fēng)，60、PC，70、主控制電路，80、超聲波傳感器驅(qū)動電路，90、數(shù)據(jù)處理設(shè)備。
【具體實施方式】
[0019]為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實施方式】并參照附圖，對本實用新型進一步詳細(xì)說明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實用新型的概念。
[0020]實施例:
[0021]下面結(jié)合附圖，對本實用新型的較佳實施例作進一步說明。
[0022]如圖1所示，本實用新型一種超聲波指向性測試系統(tǒng)，超聲波傳感器10安裝在云臺上，云臺安裝在支架20上，聲音強度檢測設(shè)備安裝在另一支架30上，聲音強度檢測設(shè)備檢測到的超聲波信號強度發(fā)送給主控制電路70，超聲波傳感器10由超聲波傳感器驅(qū)動電路80驅(qū)動。
[0023]1.主控制電路70:提供舵機轉(zhuǎn)動需要的脈沖，20ms周期的脈沖，占空比可控，從而控制轉(zhuǎn)動角度，按照上位機的指令進行轉(zhuǎn)動，每次轉(zhuǎn)動不超過1°，驅(qū)動舵機動作到相應(yīng)的位置。主控芯片采用freescale系列芯片，它是專為高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用設(shè)計的。主控制電路控制信號發(fā)生器的工作，接收聲音強度檢測設(shè)備的檢測數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)打包，采用串口和PC60進行數(shù)據(jù)交互，獲取指令，上傳數(shù)據(jù)。
[0024]2.云臺:云臺采用舵機作為執(zhí)行機構(gòu)，可以進行精確的角度控制，其中舵機的角度主要是靠脈沖控制。第一舵機41負(fù)責(zé)垂直方向的轉(zhuǎn)動0° ,30° ,60° ,90°，第二舵機42負(fù)責(zé)前0° - 180°的轉(zhuǎn)動，第三舵機43負(fù)責(zé)后0° - 180°的轉(zhuǎn)動。云臺在工作的過程中難免有噪聲，因此在云臺外包裹上一層或者多層隔音材料。
[0025]舵機主要是由外殼、電路板、無核心馬達(dá)、齒輪與位置檢測器所構(gòu)成。其工作原理是由接收機發(fā)出訊號給舵機，經(jīng)由電路板上的IC判斷轉(zhuǎn)動方向，再驅(qū)動無核心馬達(dá)開始轉(zhuǎn)動，透過減速齒輪將動力傳至擺臂，同時由位置檢測器送回訊號，判斷是否已經(jīng)到達(dá)定位。位置檢測器其實就是可變電阻，當(dāng)舵機轉(zhuǎn)動時電阻值也會隨之改變，藉由檢測電阻值便可得知舵機轉(zhuǎn)動的角度。一般