关于超声波测距设计及原理
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2011-04-24
10:20:02
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一、超声波测距原理
超声波测距原理是通过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时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v ,而根据计时器记
录的测出发射和接收回波的时间差△t ,就可以计算出发射点距障碍物的距离S ,
即:
S = v·△t /2 ①
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,表1列出了几种不同温度下
的声速。在使用时,如果温度变化不大, 则可认为声速是基本不变的。常温下超
声波的传播速度是334 米/秒,但其传播速度V 易受空气中温度、湿度、压强等
因素的影响,其中受温度的影响较大，如温度每升高1 ℃, 声速增加约0. 6 米/
秒
。
如果测距精度要求很高, 则应通过温度补偿的方法加以校正（本系统正是
采用了温度补偿的方法）。已知现场环境温度T 时, 超声波传播速度V 的计算公
式为：
V = 331.45 + 0.607T ②
声速确定后, 只要测得超声波往返的时间,即可求得距离。这就是超声波测距
仪的机理。
二、系统硬件电路设计
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