超声波测距传感器

1、超声波测距传感器 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波透明的固体中，它可穿透几十米的深

2、度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。 工作原理工作原理 超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，有两种超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，有两种形式：横向振荡（横波）及纵和振荡（纵波）。形式：横向振荡（横波）及纵和振荡（纵波）。在工业中应用主要采用纵向振荡。超声波可以在在工业中应用主要采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播，其传播速度不同。另气体、液体及固体中传

3、播，其传播速度不同。另外，它也有折射和反射现象，并且在传播过程中外，它也有折射和反射现象，并且在传播过程中有衰减。在空气中传播超声波，其频率较低，一有衰减。在空气中传播超声波，其频率较低，一般为几十般为几十KHZKHZ，而在固体、液体中则频率可用得较，而在固体、液体中则频率可用得较高。在空气中衰减较快，而在液体及固体中传播，高。在空气中衰减较快，而在液体及固体中传播，衰减较小，传播较远。衰减较小，传播较远。 超声波测距传感器超声波测距传感器 1.产品结构 2.性能分析 3.实际应用产品结构产品结构 超声波测距传感器主要由压电晶片组成，既可以超声波测距传感器主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，

4、也可以接收超声波。超声波测距传发射超声波，也可以接收超声波。超声波测距传感器有许多不同的结构，可分直式测距传感器感器有许多不同的结构，可分直式测距传感器（纵波）、斜式测距传感器（横波）、表面式测（纵波）、斜式测距传感器（横波）、表面式测距传感器（表面波）、兰姆波式测距传感器（兰距传感器（表面波）、兰姆波式测距传感器（兰姆波）、双式测距传感器（一个反射、一个接收）姆波）、双式测距传感器（一个反射、一个接收）等等 性能指标性能指标 主要有三个参数：主要有三个参数： 工作频率工作频率 工作温度工作温度 灵敏度灵敏度 以西安新敏电子公司产品为例，可看超声波测距以西安新敏电子公司产品为例，可看超声波测距

5、传感器常用参数：传感器常用参数：back超声波测距仪（车用雷达）超声波测距仪（车用雷达） 硬件组成：AT89C51 单片机最小系统、超声波探头、超声波、发射接收系统、DS18B20 测温系统、显示装置 测距原理：根据公式s = v t 可知,只要知道速度v 和声波在空气中行走的时间t , 即可相乘得到距离s . 简化声波在空气中速度v 与温度的关系,有v = 331. 5 + 0.607 t . 在0 时v = 331. 5 m/ s. 常温20 时v =343. 64 m/ s. 因温度所引起的速度影响将在软件里处理. 测定超声波被障碍物反射接收时刻与超声波发出时刻差值t , 此t 即为声波在空气中的传播时间. 在利用MCS251 系列单片机AT89C51中定时器T0 计时, 通过软件数字处理得距离s = vt/ 2 系统设