超聲波測距原理

2021-01-08 電子產品世界

  摘要:超聲波想必大家都很熟悉了,看到超聲波測距肯定會想到蝙蝠吧,蝙蝠就是利用超聲波飛行和捕捉食物。超聲波指向性強,在介質中傳播的距離較遠,因而超聲波經常用於距離的測量,如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現。下面小編給大家介紹一下超聲波測距原理。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/269387.htm

  超聲波作為一種傳輸信息的媒體,由於其本身的直射性和反射性,以及不易受光照、電磁波等外界因素影響的特性,在探傷、測距、測速等多種領域越來越受到重視。超聲波是頻率高於20K赫茲的聲波,他的方向性好,穿透力強,易於獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠,可用於測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫學、軍事、工業、農業上有多的應用。超聲波因其頻率下限大約等於人的聽覺上限而得名。

  在超聲探測電路中,在發射端得到輸出脈衝為一系列方波,這一系列方波的寬度為發射超聲與接收超聲的時間間隔,顯然被測物距離越大,脈衝寬度越大,輸出脈衝的個數與被測距離成正比。超聲測距大致有以下方法:

  (1)取輸出脈衝的平均值電壓,該電壓(電壓的幅值基本固定)與距離成正比,測量電壓即可測得距離;

  (2)測量輸出脈衝的寬度,即發射超聲波與接收超聲波的時間間隔t。因此,被測距離為S=1/2vt。

3.超聲波測距原理

  在分類中講到兩種測距方法,最為常用的是第二種方法,下面我們主要介紹一下第二種方法的具體工作原理。

  如圖,通過超聲波發射器向某一方向發射超聲波,在發射時刻的同時開始計時,超聲波在空氣中傳播時碰到障礙物就立即返回來,超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為V ,而根據計時器記錄的測出發射和接收回波的時間差△t ,就可以計算出發射點距障礙物的距離S ,即:

  S = V·△t /2

  這就是所謂的時間差測距法。由於超聲波也是一種聲波, 其聲速C與溫度有關,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, 則可認為聲速是基本不變的。常溫下超聲波的傳播速度是334 米/秒,但其傳播速度V 易受空氣中溫度、溼度、壓強等因素的影響,其中受溫度的影響較大,如溫度每升高1 ℃, 聲速增加約0. 6 米/ 秒。如果測距精度要求很高, 則應通過溫度補償的方法加以校正。已知現場環境溫度T 時, 超聲波傳播速度V 的計算公式為:

  V = 331.45 + 0.607T

  聲速確定後, 只要測得超聲波往返的時間,即可求得距離,這就是超聲波測距儀的機理。

  好了,超聲波測距原理介紹完了,下面是小編為童鞋們整理的幾篇超聲波的相關文章,有興趣的快來看一下吧~~~~~

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