大中小超声波传感器的工作原理解释2015-09-04迎风初开展开全文超声波传感器的工作原理解释人们能听到声音是由于物体振动产生的，它的频率在20HZ-20KHZ范围内，超过20KHZ称为超声波，低于20HZ的称为次声波。常用的超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。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）及纵向振荡（纵波）。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，一般为几十KHZ，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，衰减较小，传播较远。利用超声波的特性，可做成各种超声传感器，配上不同的电路，制成各种超声测量仪器及装置，并在通迅，医疗家电等各方面得到广泛应用。超声波传感器主要材料有压电晶体（电致伸缩）及镍铁铝合金（磁致伸缩）两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅（PZT）等。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器，它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波，同时它接收到超声波时，也能转变成电能，所以它可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既作发送。通过发射高频声波并测量其返回时间，超声波传感器能够准确计算出与目标之间的距离。湖州超声波传感器

一种是基于单片机或者嵌入式设备的超声波测距系统，一种是基于CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)的超声波测距系统。如图1所示，实验采用第一种方案，利用嵌入式设备编程产生频率为40KHz的方波，经过发射驱动电路放大，使超声波传感器发射端震荡，发射超声波。超声波经发射物反射回来，由传感器接收端接收，再经过接收电路放大、整形。以嵌入式微**的超声波测距系统通过嵌入式设备记录超声波发射的时间和反射波的时间。当收到超声波的反射波时，接收电路输出端产生一个跳变。通过定时器计数，计算时间差，就可以计算出相应的距离。图1超声波测距原理超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。首先，超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为C=340m/s，根据计时器记录的时间T秒，就可以计算出发射点距障碍物的距离L，即：L=C×T/2。这就是所谓的时间差测距法。由于超声波也是一种声波，其声速C与温度有关。湖州超声波传感器在安装超声波传感器时，应注意其方向和角度，以确保其能够正确地检测目标物体。

OFF=0时是每一个循环测量前调整方位角用；OFF=1是等待下一次动作。计算回波的时间采用定时器T0，因此距离值d=×(TH0×256+TL0)／2。每测完1次，给步进电机1个触发脉冲。然后判断下一个动作，是做传感器探测还是机器人自身方位角调整，这样又进入一个新的循环。3探测系统在移动机器人上的实验与应用寻找离墙**近点本文在寻找离墙**近点的设计思想足基于超声波测距。选择时间度越式的测距方法，通过对接收回波阈值的设定和探头前加一具有吸音作用的套筒，来限制超声波传感器接收范围。实验所测在距离75cm时其发射波束角在±20°左右，能接收反射波的有效角度大约在±40°范围内。超声波传感器的近似圆锥形的波束，决定了其每一次所测距离是**近点的反射距离。如图3所示，当波束角度即使偏离到虚线所示，其实际所得距离仍旧是沿波束中心线所测的值。按理论上说在发射波束角度内所测的距离应该是相同的，但由于超声波传感器起震时间、以及接收阈值的设置，包括墙面的反射情况等都会对距离的测量造成一定的影响。由实验测得，当在一定的角度(约±20°)内，其测量的距离值变化不明显，其相邻值比较接近(不超过2mm)。当偏角继续增大时，相邻测量值变化也明显增大。

 图5超声测距时序图一个10us以上脉冲触发信号，该模块内部将发出8次40KHz周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号，回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号的时间间隔可以计算得到距离。建议测量周期为60ms以上，以防止发射信号对回响信号的影响。图6出了超声测距模块的发射端电路。图7超声测距发射端电路图压电式超声波换能器是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波换能器内部有两个压电晶片和一个换能板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片会发生共振，并带动共振板振动产生超声波，这时它就是一个超声波发生器；反之，如果两电极问未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收换能器。超声波发射换能器与接收换能器在结构上稍有不同，使用时应分清器件上的标志。图8给出了超声测距模块的接收端电路。集成电路CX20106是一款红外线检波接收的**芯片，常用于电视机红外遥控接收器。考虑到红外遥控常用的载波频率38KHz与测距的超声波频率40KHz较为接近，可以利用它制作超声波检测接收电路。实验证明用CX20106接收超声波。浙江罗舸智能科技有限公司为您提供 超声波传感器，有需求可以来电咨询！

随着科学技术的发展，对传感器的需求量与日俱增，其应用的领域已渗入到国民经济的各个部门以及日常文化生活之中。在这些应用中选择传感器对任何项目都具有挑战性。系统的性能在很大程度上取决于传感器和应用程序其他组件的可靠性。下面一起了解一下超声波传感器与红外传感器哪个更好？为了确定适合项目应用的传感器，传感器选择需要考虑一些因素。1、准确度-读数与真实距离的接近程度。2、分辨率-可以报告的最小读数或读数变化。3、精度-可重复且可靠地读取的最小读数。超声波传感器与红外线传感器它们如何工作？1、超声波传感器的工作原理是反射声波，用于测量距离。一个传感器可以检测到附近的其他人超声波传感器发出声波，如果前面有物体，它们会被反射回来。传感器检测这些波并测量发送和接收这些声波之间的时间。然后通过传感器和物体之间的时间间隔估算距离。超声波传感器在很大程度上对阻碍因素完全不敏感，例如：光、灰尘、抽烟、薄雾、汽、皮棉。在定义区域边缘时，超声波不如红外线好。超声波传感器用于液位测量，物体检测，距离测量，防碰撞检测和托盘检测等。超声波传感器用于提高操作效率并在制造设施中提供额外的安全性。这是推动超声波传感器需求的主要因素。浙江罗舸智能科技有限公司为您提供 超声波传感器。枣庄高精度超声波传感器

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   描述超声波人们可以听到的声音的频率为20Hz~2KHz，也就是可听声波，超出此频率范围的声音，20Hz以下的声音称为低频声波，20KHz以上的声音称为超声波（Ultrasound），一般说话的频率范围是10Hz-8KHz。超声波方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，超声波因其频率下限大约等于人的听觉上限而得名。超声波频率分布超声波可以在气体、液体及固体中传播，其传播速度不同。超声波在介质中传播的波形取决于介质可以承受何种作用力以及如何对介质激发超声波。通常有如下三种:（1）纵波波型当介质中质点振动方向与超声波的传播方向一致时，此超声波为纵波波型。任何固体介质当其体积发生交替变化时均能产生纵波。在工业中应用主要采用纵向振荡。（2）横波波型当介质中质点的振动方向与超声波的传播方向相垂直时，此种超声波为横波波型。由于固体介质除了能承受体积变形外，还能承受切变变形，因此，当其有剪切力交替作用于固体介质时均能产生横波。横波只能在固体介质中传播。（3）表面波波型是沿着固体表面传播的具有纵波和横波的双重性质的波。表面波可以看成是由平行于表面的纵波和垂直于表面的横波合成,振动质点的轨迹为一椭圆。湖州超声波传感器