超聲波傳感器的測距原理

發(fā)布日期：2019-12-31 作者：新威電子點(diǎn)擊：

超聲波傳感器是將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成其他能量信號(hào)（通常是電信號(hào)）的傳感器。超聲波是振動(dòng)頻率高于20kHz的機(jī)械波。它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽光不透明的固體中。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。超聲波傳感器廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學(xué)等方面。

超聲波傳感器按物理效應(yīng)的不同可分為電動(dòng)式、電磁式、磁致式、壓電式等。目前壓電式傳感器的理論研究和應(yīng)用最為普遍。超聲波傳感器測距的優(yōu)點(diǎn)：縱向分辨率較高，可識(shí)別透明、半透明及漫反射差的物體；特別適合黑暗、潮濕等一些惡劣條件下的非接觸測量；基于超聲波傳感器的感測系統(tǒng)易于實(shí)現(xiàn)小型化和集成化。

超聲波傳感器無需特別安裝和防護(hù)，結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、價(jià)格低廉。目前，脈沖回波法是一種廣泛應(yīng)用的超聲波測距方法。超聲波傳感器工作原理為：發(fā)射端發(fā)出的超聲波脈沖以速度v在空氣中傳播，當(dāng)?shù)竭_(dá)被測物體表面時(shí)，經(jīng)被測物體表面反射回接收端，記錄下超聲波在介質(zhì)中所經(jīng)歷的往返時(shí)間，利用速度與時(shí)間的函數(shù)關(guān)系確定距離，計(jì)算液位高度。

超聲波傳感器