基于超聲測速技術(shù)的數(shù)字大氣環(huán)境因素測量儀
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這樣就可以得到兩組時間數(shù)據(jù)，t12，t21和t34，t43。設(shè)t12和t21為東西方向傳播時間，t34和t43為南北方向傳播時間；VWX為風(fēng)速的東西方向分量，VWY為風(fēng)速的南北方向分量，超聲波的速度為Vs。則可以利用獲得的時間量準(zhǔn)確地求出風(fēng)速的大小和方向，具體計算過程如下
VW和cosθ即為所求量。
(3)二維風(fēng)速測量方案改進(jìn)。
由于使用的超聲波傳感器探頭中心頻率為40～50 kHz，超聲波的頻率較低導(dǎo)致其波長約為0．5～1 cm，系統(tǒng)單次發(fā)射的超聲波約為10～20個周期的脈沖，為防止兩次發(fā)射和接收之間出現(xiàn)超聲波疊加，所以相對探頭之間的距離較大，增加了測速的環(huán)境誤差，也影響美觀。這里為改善這些問題，使用一個反射系數(shù)大的反射板放置于超聲探頭頂端，使發(fā)射的超聲波經(jīng)過反射傳播給接收探頭，減少水平距離。具體方案如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/194584.htm
在計算時加入發(fā)射偏角即可，不會增加運(yùn)算難度。
(4)測速誤差分析。
發(fā)射器發(fā)出的超聲波以速度v在空氣中傳播，在到達(dá)被測物體時被反射，由接收器接收，其往返時間為t，由s=vt／2即可算出被測物體的距離。由于超聲波也是一種聲波，其聲速v受溫度影響較大，表1列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速基本不變。如果測距精度要求很高，則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕ?/p>
2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案
系統(tǒng)整體分為：超聲波發(fā)射接收模塊、含有MSP430單片機(jī)的中央處理模塊、實(shí)時顯示模塊、無線發(fā)射等模塊。
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