超聲波測距原理

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(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現(xiàn)。下面小編給大家介紹一下超聲波測距原理。

1.超聲波測距原理--簡介

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、測距、測速等多種領(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，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠(yuǎn)，可用于測距、測速、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.超聲波測距原理—分類

在超聲探測電路中，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間間隔，顯然被測物距離越大，脈沖寬度越大，輸出脈沖的個數(shù)與被測距離成正比。超聲測距大致有以下方法：

(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，測量電壓即可測得距離;

(2)測量輸出脈沖的寬度，即發(fā)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(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)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(jù)計時器記錄的測出發(fā)射和接收回波的時間差△t ,就可以計算出發(fā)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,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(yīng)通過溫度補償?shù)姆椒右孕ＵＲ阎F(xiàn)場環(huán)境溫度T 時, 超聲波傳播速度V 的計算公式為：

V = 331.45 + 0.607T

聲速確定后, 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(guān)文章，有興趣的快來看一下吧~~~~~

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