4、实验数据处理

       由于受环境温度、湿度的影响，超声传感器的测量值与实际值总有一些偏差，表1列出了本超声测距系统测量值与对应的实际值：

       表1超声测距系统测量值与实际值 单位：cm

       从表中的数据可以看出，测量值总是比实际值大出大约7cm，经过分析原因主要有三个方面：第一方面，超声波传感器测得的数据受环境温度的影响；第二方面，指令运行需占用一定的时间而使得测量的数据偏大；第三方面，为了防止其他信号的干扰，单片机开始计数时，驱动电路发送16个脉冲串。对于单个回声的方式，当驱动电路接收到碰到障碍物返回的第四个脉冲时就停止计数，所以最终测得的时间比实际距离所对应的时间多出四个脉冲发送的时间。为了减小测量值与实际值的偏差，我们采用最小二乘法[4~5]对表1的数据进行修正。经过拟合，我们得到下面的方程：

                y=1.0145x-9.3354  （其中：y为实际值，x为测量值）

       修正后本超声波测距系统测量值与实际值的对应关系如表2所示：

       表2 修正后超声测距系统测量值与实际值 单位：cm

       从修正后的数据我们可以看出，系统的测量误差在±2%以内，满足我们的测量要求。

       5、结论

       利用超声波传感器进行测距，其中主要的就是要保证在电路设计上一定要满足电路工作的可靠性、稳定性。经过实验与分析，我们认为用6500系列距离模块和600系列超声波传感器进行距离的测量简单、经济、可靠，测得数据的误差比较小。

       参考文献：

[1] 孙串友, 孙晓斌 编著. 感测技术基础[M]. 电子工业出版社. 2001

[2] 何希才 编著. 传感器及其应用电路[M]. 电子工业出版社. 2001

[3] 刘喜昂, 周志宇. 基于多超声传感器的机器人安全避障技术[J]. 测控技术. 2003,23(2):71-73

[4] 翟国富，刘茂恺. 一种实时高精度的机器人用超声波测距处理方法[J]. 应用声学,  1990(1):17-24

[5] 方崇智, 萧德云. 过程辨识[M]. 清华大学出版社.1988