14、超声波传感器技术及其在无人系统中的应用

超声波传感器技术及其在无人系统中的应用

1. 超声波传感器抗干扰技术

在无人系统中，如无人车辆的倒车雷达系统，超声波传感器会发射和接收 40 kHz 的超声波信号。然而，环境空间中存在相同频率或多频率的信号传输，如果处理不当，可能导致误判，影响系统的正常运行和可靠性。因此，除了硬件滤波，通常还会进行软件滤波以去除干扰信号，大大减少误报。

1.1 超声波传感器硬件设计

超声波电信号放大电路使用集成电路 CX20106A。通过外部连接电阻将内部带通滤波器电路的中心频率 f0 设置为 40 kHz，可接收放大后的超声波信号并输出负脉冲电压。

引脚	功能	操作说明
1	超声波电信号输入端	-
2	与地之间连接 RC 串联网络	是内部前置放大器电路负反馈网络的组成部分，电阻 R5 的值决定前置放大器电路的增益，R5 阻值减小，负反馈减小，放大倍数增大；反之，放大倍数减小
3	与地之间连接检测电容 C3	可适当改变电容 C3 的大小，从而改变超声波电信号放大和整形电路的灵敏度和抗干扰能力。C3 电容大，灵敏度低，抗干扰能力强；C3 电容小，灵敏度高，抗干扰能力弱，易出现故障