超声波测距技术在汽车维修与检测中的应用

丁富强

摘 要：伴随着我国社会经济的发展，也相应的促进了我国汽车维修行业的发展，在汽车维修和检测的过程中，通过运用先进的检测技术，能够提高检测的效率和维修的效率。因此，文章主要针对于超声波测距技术在汽车维修与检测中的应用进行了具体的分析和研究，希望通过文章的探讨，能够为相关方面的研究提供理论性的参考。

关键词：超声波测距技术；汽车维修；检测

前言

在汽车故障检测的过程中，由于人工检测存在着很大的误差，不利于维修工作的顺利开展，因此，需要借助于一些检测技术，采用智能检测的方法进行检测，这样才能够确保检测的准确性。在如今的汽车维修行业中，超声波测距技术被广泛的应用于汽车故障检测中，超声波测距技术具有检测的准确性高，检测时间短等优势。在汽车检测实际应用的过程中，需要了解超声波测距技术的相关原理及其影响检测准确性的相关因素，才能够利用超声波测距技术做好汽车维修与检测工作，下面针对于超声波测距技术在汽车维修与检测中的应用进行了具体的探讨。

1 超声波测距技术原理

超声波测距技术主要是利用压电晶体的谐振进行工作的。主要就是通过测得的超声波的时间进行距离的测定，并且根据数学公式：速度×时间=距离。而在汽车维修检测中，也是通过运用超声波测距技术的原理进行故障的检测，进而运用速度，时间和距离的关系分析出汽车故障的位置及其原因[1]。

2 超声波测距技术在汽车维修与检测中的应用

2.1 在单元电路设计中的应用

在汽车维修和检测的过程中，会经常用到控制电路、超声波测距电路、显示电路、语音播报电路等，这些都属于单元电路，在本文中提到的超声波测距技术在这些单元电路中都有应用。例如，控制电路在设计上是通过一个系统板来控制电路发射出一连串的信号，再经过放大来接受反射回来的信号，通过信号的发射和反射，可以计算出相应的距离，然后再通过LCD显示模块将其显示出来，并进行语音模块将信息播报出来[2]。超声波测距电路与控制电路有些相似，开始也是要通过特点的传感器来发出信号，有所不同的是它要被动的接受信号，并不是通过反射来接受的，而，是通过超声波的发射到接受的时间差实现测量距离的；显示电路主要应用到LCD液晶显示器上，是通过传感器超声波发出到接受的过程来测定车辆与障碍物的距离，并通过LCD液晶显示器显示出来；语音播报电路与LCD显示器一样都是一种本身具有的表态形式，将超声波测量、检测的结果用语音的形式播报出来。可以通过这些单元电路来检测车辆的形式动态，另外还有很多设备中也应用到超声波测距技术，这些软件对车辆的维修和检测工作都起到了重大作用[3]。

2.2 在软件设计中的应用

超声波的发射和接受程序软件，在汽车维修和检测中经常用到，例如，计时器的开始计时和结束计时，是通过超声波的发射来启动计时程序，主要是采用超声波发射序列来实现定时的功能，再通过外界方波的序列终端计时程序，使计时结束；液晶显示程序软件，是与超声波有着密不可分的联系，尤其是显示器上的颜色指示灯，可以根据超声波的超差距离、实测距离、合格距离等综合判断来显示不同颜色的指示灯，明确的表示出汽车的检测状态。

2.3 超声波在汽车检测中的设计方案比较

超声波应用到汽车检测设计中，主要以三种检测方案进行的。（1）直接检测方式，是对两个不同的位置进行直接检测的方式，检测结果经过视频放大器可以设定多倍显示，但是，这个过程中需要使用变压器，不利于相关的调试工作；（2）一体式反射检测方式，需要做好发射和接受时电路的转换工作，该检测方案如果是在距离较近的情况下，会存在无法检测的盲区，而且，在试用中很容易产生震荡的现象，使汽车的检测工作不准确；分体反射检测方式，是一种串联方式的检测方案，在这种串联谐振频率下，超声波的发射器可以具有较高的灵敏度，而且，接收器还会在反谐振平率下也一样具有较高的灵敏度[4]。因此，使用分体式反射检测方式，不仅便于调试，而且，在检测的过程中就算距离近也不会产生盲区的现象，有效的提高汽车检测的效率，但是，在使用该方式时需要注意的是，由于使用的超声波接收器的电压高低之间大概有100倍的差距，因此，必须要采用高速型的运算放大器才能让这种检测方式发挥出更大的检测效果。

3 影响超声波测距技术的因素

3.1 温度

在应用超声波测距技术的过程中，需要充分的考虑温度对其的影响，如果汽车维修人员在采用该技术进行检测的过程中，忽略了温度，将会严重的影响到检测结果的准确性。主要是由于温度的变化会影响到超声波的传播速度，并且温度越高，超声波的传播速度会越快，进而影响到计算结果的准确性[5]。因此，在采用超声波测距进行检测的过程中，需要根据大气的温度，确定超声波的传播速度，再进行计算，这样才能够确保检测结果的准确性。

3.2 接收脉冲的变化

接收脉冲的变化也对超声波测距技术检测的准确性具有影响。由于超声波具有衰减的特征，而在实际的检测中，在接收脉冲的过程中，存在着一定的延时性，这样在具体的对超声波进行计算的时候，就会出现一定的误差，影响到计算结果的准确性。因此，在汽车维修检测的过程中，需要充分的考虑到接收脉冲的变化。

3.3 信号传递中的漫反射

由于在超声波传播的过程中，会受到物体的影响导致漫反射问题的出现，进而影响到检测的结果。因此，要想在实际的测量中避免这类问题的出现影响到检测的准确性，需要根据实际的检测地点，选好检测的角度，尽量的减少信号传递过程中的漫反射，有助于检测结果的准确，为汽车维修工作提供有效的数据依据[6]。

3.4 直达波的影响

在利用超声波测距技术进行检测的过程中，还会受到直达波的影响，由于一部分脉冲会被测物体传播并反射到接收头，而另一部分脉冲会直接传播到附近的接收头，进而导致测量误差的出现，如果在进行结果计算的过程中，采用该种结果进行计算，会严重的影响到检测结果的准确性，不利于检测工作的顺利开展。

4 结束语

本文主要针对于超声波测距技术在汽车维修与检测中的应用进行了具体的分析和研究，通过本文的探讨，我们了解到，在汽车维修行业应用超声波测距技术的时候，需要全面的了解其原理及其影响超声波测距技术的各种因素，进而根据汽车维修和检测的实际特点，在检测的过程中对于各种影响因素进行规避，能够有效的减少测量误差的出现，提高检测的准确性，使超声波测距技术更好的为汽车维修工作服务，促进汽车维修工作的顺利进行。

参考文献

[1]仇成群，胡天云.基于超声波的汽车防撞报警系统的设计[J].制造业自动化，2009（04）.

[2]魏泉.超声波测距技术在轨道吊防撞功能中的应用[J].港口科技，2009（07）.

[3]王祖麟，谢毓.超声波测距在汽车停车泊位中的应用[J].轻型汽车技术，2009（Z3）.

[4]廖通.汽车维修故障诊断的实用方法[J].科技创新导报，2009（24）.

[5]王启宇.超声波测距系统的研究[J].农机使用与维修，2009（03）.

[6]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）.