超声波传感器及其测距原理

来源：发布时间：2018-06-25 23:54:53

超声波是指频率高于 20KHz 的机械波。为了以超声波作为检测手段, 必须产生超生波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器, 习惯上称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器有发送器和接收器, 但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化, 即在发射超声波的时候, 将电能转换, 发射超声波; 而在收到回波的时候,则将超声振动转换成电信号。超声波测距的原理一般采用渡越时间法 TOF(time of flight)。首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间, 再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离, 即

其中 D 为传感器与被测障碍物之间的距离, C 为声波在介质中的传输速率。

在空气中声波传波传输速311.4m/s。在测距精度不是很高的情况下, 一般认为 c为常数 340m/s。

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