超聲波測(cè)距原理
摘要:超聲波想必大家都很熟悉了,看到超聲波測(cè)距肯定會(huì)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(qiáng),在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn),因而超聲波經(jīng)常用于距離的測(cè)量,如測(cè)距儀和物位測(cè)量?jī)x等都可以通過超聲波來實(shí)現(xiàn)。下面小編給大家介紹一下超聲波測(cè)距原理。
本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/269387.htm1.超聲波測(cè)距原理--簡(jiǎn)介
超聲波作為一種傳輸信息的媒體,由于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(cè)距、測(cè)速等多種領(lǐng)域越來越受到重視。超聲波是頻率高于20K赫茲的聲波,他的方向性好,穿透力強(qiáng),易于獲得較集中的聲能,在水中傳播距離遠(yuǎn),可用于測(cè)距、測(cè)速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有多的應(yīng)用。超聲波因其頻率下限大約等于人的聽覺上限而得名。
2.超聲波測(cè)距原理—分類
在超聲探測(cè)電路中,在發(fā)射端得到輸出脈沖為一系列方波,這一系列方波的寬度為發(fā)射超聲與接收超聲的時(shí)間間隔,顯然被測(cè)物距離越大,脈沖寬度越大,輸出脈沖的個(gè)數(shù)與被測(cè)距離成正比。超聲測(cè)距大致有以下方法:
(1)取輸出脈沖的平均值電壓,該電壓(電壓的幅值基本固定)與距離成正比,測(cè)量電壓即可測(cè)得距離;
(2)測(cè)量輸出脈沖的寬度,即發(fā)射超聲波與接收超聲波的時(shí)間間隔t。因此,被測(cè)距離為S=1/2vt。
3.超聲波測(cè)距原理
在分類中講到兩種測(cè)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(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí),超聲波在空氣中傳播時(shí)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(jì)時(shí)。超聲波在空氣中的傳播速度為V ,而根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的測(cè)出發(fā)射和接收回波的時(shí)間差△t ,就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離S ,即:
S = V·△t /2
這就是所謂的時(shí)間差測(cè)距法。由于超聲波也是一種聲波, 其聲速C與溫度有關(guān),表1列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時(shí),如果溫度變化不大, 則可認(rèn)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、濕度、壓強(qiáng)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(cè)距精度要求很高, 則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕UR阎F(xiàn)場(chǎng)環(huán)境溫度T 時(shí), 超聲波傳播速度V 的計(jì)算公式為:
V = 331.45 + 0.607T
聲速確定后, 只要測(cè)得超聲波往返的時(shí)間,即可求得距離,這就是超聲波測(cè)距儀的機(jī)理。
好了,超聲波測(cè)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(guān)文章,有興趣的快來看一下吧~~~~~
1. 一種基于超聲波測(cè)距原理的導(dǎo)盲系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2. 七大超聲波創(chuàng)意設(shè)計(jì)推薦
3. 一種基于單片機(jī)設(shè)計(jì)的高精度超聲波測(cè)距系統(tǒng)的改進(jìn)
關(guān)鍵詞: 超聲波 超聲波測(cè)距原理
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