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标题: 超声波传感器的分类方式及其原理 [打印本页]

作者: q375175694    时间: 2012-4-12 15:08     标题: 超声波传感器的分类方式及其原理

超声波传感器分机械方式和电气方式两类,它实际上是一种换能器,在发射端它把电
能或机械能转换成声能,接收端则反之。
超声波传感器采用电气方式中的压电式超声波换能器,它是利用压电晶体的谐振来工
作的。它有两个压电晶片和一个共振板。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,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,产生超声波。
反之,如果两电极间未外加电压,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,就成为超声波接收器。在超声波电路中,发射端输出一系
列脉冲方波,脉冲宽度越大,输出的个数越多,能量越大,所能测的距离也越远。超
声波发射换能器与接收换能器其结构上稍有不同,使用时应分清器件上的标志。
  超声波测距的方法有多种:如往返时间检测法、相位检测法、声波幅值检测法。
本设计采用往返时间检测法测距。其原理是超声波传感器发射一定频率的超声波,借
助空气媒质传播,到达测量目标或障碍物后反射回来,经反射后由超声波接收器接收
脉冲,其所经历的时间即往返时间,往返时间与超声波传播的路程的远近有关。测试
传输时间可以得出距离。
  假定s为被测物体到测距仪之间的距离,测得的时间为t/s,超声波传播速度为v
/m·s-1表示,则有关系式(1)
s=vt/2 (1)
  在精度要求较高的情况下,需要考虑温度对超声波传播速度的影响,按式(2)对超
声波传播速度加以修正,以减小误差。
v=331.4+0.607T (2)
  式中,T为实际温度单位为℃,v为超声波在介质中的传播速度单位为m/s。
作者: guanyu2012    时间: 2012-4-12 16:56

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