超声波测距，超声波测距的原理

本文目录一览

1，超声波测距的原理
2，红外测距和超声波测距对比有什么优缺点
3，超声波测距远还是激光测距距离更远
4，超声波测距的原理是什么
5，超声波测距
6，超声波测距

1，超声波测距的原理

■有源超声波测距：通过发射具有特征频率的超声波对被摄目标的探测，通过发射出特征频率的超声波和反射回接受到特征频率的超声波所用的时间，换算出距离，如超声波液位物位传感器，超声波探头,适合需要非接触测量场合,超声波测厚,超声波汽车测距告警装置等.

超声波测距的原理

2，红外测距和超声波测距对比有什么优缺点

红外的精度高，但是不能测透明物体，只能测一个点，容易受光线影响，激光头的寿命一般有限。

超声波反映慢,对被测介质的颜色没有要求,但是对被测介质的材质有要求,不能是太松软的介质.红外速度快,但是容易受光干扰,应该不同颜色的介质,反映不一样.

红外测距和超声波测距对比有什么优缺点

3，超声波测距远还是激光测距距离更远

激光测距仪测距相对更远些。超声波测距仪特点：1. 是短距离测量。通常也只有15-20米内。2. 主要用途是扫描式测量，使用空旷地方，无法精准点对点测量激光测距仪特点：1. 有短距离，目前市面上销售的产品 20米起—100米室内专用，精度高mm级别，100-200米室外专用机器，选择适合要看使用环境（是否为室外用），可以点对点精准测量。2. 远距离的，300米起—2000米，个别产品还有几十公里的测距仪，精度相对低，以米单位误差。用途在室外项目

超声波测距远还是激光测距距离更远

4，超声波测距的原理是什么

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: 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：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。

超声波测距是什么原理？这个视频讲的很清楚

tl074是个4运放（这是不得不说的废话）：运放4/4（12.13.14脚）作为第1级放大，是反向放大，放大倍数大约4.7倍；运放3/4（8.9.10脚）和2/4（5.6.7脚）应该是带通放大器，也有放大作用，不过2/4（5.6.7脚）这部分电路好像线接错了，需要重新检查一下，或者可参考典型的双运放带通放大电路；运放1/4（1.2.3脚）我猜是个比较器，当3脚的信号大于1/2电源电压时输出高电平，否则输出低电平，不过tl074可能无法做到轨-轨输出，需要通过q2转换为ttl电平才能被u1正确识别，另外q2还能起到一个反相器的作用。

■有源超声波测距:通过发射具有特征频率的超声波对被摄目标的探测，通过发射出特征频率的超声波和反射回接受到特征频率的超声波所用的时间，换算出距离，如超声波液位物位传感器，超声波探头,适合需要非接触测量场合,超声波测厚,超声波汽车测距告警装置等.

超声波测距原理是在超声波发射装置发出超声波，它的根据是接收器接到超声波时的时间差，跟回音差不多，与雷达测距原理相似。超声波知识：超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。超声波应用：除湿器，清洗机，粉碎机，震荡机，旋转蒸发器等。

5，超声波测距

这要看你要测多远的距离，距离3米以上的，发射和接收电路比较复杂，需要用到IR2301、IRF540、AD8307、甚至DSP等技术，主要原因是超声波在空气中的衰减比较大，而且声速较慢，你也可以考虑下FMCW微波雷达。如果只是测3米以下的距离，可以参考车用的倒车雷达，我给你的建议是用51单片机自己做。1、去淘宝网买一对TR分体超声波探头，大概3-10元一对；2、用单片机的1个IO脚输出发射信号，脉宽25uS占空比为50%连续发10个波，然后等20-100mS再发下一个。这个IO脚接一个S8050之类的三极管，集电极接超声波T发射头（若有条件就接一个铁氧体变压器）；接收头接一个用TL082、TL084做的正向放大器，注意信号要钳位（建议用1N4937，对小信号损耗小）以免偶尔超大信号击穿IC，若想改用其它IC，请注意它在40KHz下的频率响应。第一级信号放大后需经一次LC滤波器（3.3mH+4700pF）再进行2次放大，总放大倍数至少要100倍（40KHz检测10米大面积物体须要放大3-30万倍），最后经滤波和电压比较器，接至单片机的另一个IO口（中断也行），若用检波电路+单片机AD进行电压比较，那就更好了。单片机的程序里，用一个死循环，用2个8位16bit变量累加记录。超声波在发射时的回波触发是无效的，而且在一段时间内（大概1-5mS）存在余震，因此需要屏蔽掉此时段的触发，作为盲区。而若在此之后收到了超声波回拨信号（或中断）将即停止计数。在每次超声波发射时，输出累计计数结果，并将此变量清零。输出的累计数值，乘以一个系数在加上一个系数（盲区），就是你想要的实际距离，这两个系数可以在你的实测中找到。还有要说明的是，超声波发射不仅需要你的电路要驱动出40KHz（例子）信号，还要求超声波探头的本振频率也是40KHz，否则转换效率极低，得不偿失。不过如果频率相差不大，倒也是可以，例如你拿40KHz的探头用在了38KHz上，也能凑副用的。字数有限，也许没有说的太清楚，具体哪里有问题可以给我来信：cuidong@vip.163.com

整个系统由单片机AT89S52控制，超声波传感器采用收发分体式，分别是一支超声波发射换能器TCT40－16T和一支超声波接收换能器TCT40－16R。超声波信号通过超声波发射换能器发射至空气中，遇被测物反射后回波被超声波接收换能器接收。进行相关处理后，输入单片机的INT0脚产生中断，计算中间经历的时间，同时再根据具体的温度计算相应的声速，根据式(2)就可得出相应的距离用来显示，当然在一些场合也可根据需要，设置距离报警值。硬件设计超声波发射部分超声波发射部分是为了让超声波发射换能器TCT40－16T能向外界发出40 kHz左右的方波脉冲信号。40 kHz左右的方波脉冲信号的产生通常有两种方法：采用硬件如由555振荡产生或软件如单片机软件编程输出，本系统采用后者。编程由单片机P1.0端口输出40 kHz左右的方波脉冲信号，由于单片机端口输出功率不够，40 kHz方波脉冲信号分成两路，送给一个由74HC04组成的推挽式电路进行功率放大以便使发射距离足够远，满足测量距离要求，最后送给超声波发射换能器TCT40－16T以声波形式发射到空气中。发射部分的电路，如图2所示。图中输出端上拉电阻R31，R32，一方面可以提高反向器74HC04输出高电平的驱动能力，另一方面可以增加超声换能器的阻尼效果，缩短其自由振荡的时间。

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6，超声波测距

对于第一个问题：超声波测距，通常在10米以内，但也有个别厂家做到几十米甚至百米的。超声波测距有以下几个特点：1、频率越高，精度也越高，但检测距离越近（空气衰减增大）；2、输出功率越高、灵敏度越高，检测距离也越远（虽然是废话，但我必须写上）；3、通常检测角度小的，测距范围略远；4、以上因素所造成的影响加起来，可能没有被测物体带来的影响更大：例如一个刚性表面（例如钢板）和一根铁丝、或者在钢板表面铺满吸音绵、或者把钢板与探头法线夹角从垂直改为倾斜45度等等，这些因素所带来的影响最大的。这也许不太容易理解，如果把超声波比作可见光，那么刚性表面可以理解成镜子，要想让你发现距离很远的人，对方用镜子晃你是最好不过的了。但如果把镜子罩上黑纸，或者把镜子倾斜45度所带来的影响，你我可想而知，超声波也一样。第二个问题：一个单片机上同时使用几个不同频率的超声波模块，这就是软件程序的问题，没有什么难度，大学生就可以做，我想你一定也没问题。关于测距模块，从20KHz~400KHz，测距范围从0.1m~30m这些都不难购到，技术也不是很难。问题是，你能找到这么多频率的探头么？虽然超声波探头的各种频率都有，但它是针对量程来划分的，同一个量程里，频率都很接近（例如3-10米测距基本都是40KHz）。你要在同一个量程里找出4种不同频率来，恐怕是有难度的。当然你也可以用4种不同的频率来驱动同一种探头。可是，若4个频率中的某个频率与探头的中心频率差别大了（例如超过5%），会导致效率大幅减低，如果频率差别小了，识别、区分他们又有困难，例如对于一个40KHz的探头，一般厂家规定的下限和上限也就是38KHz~42KHz，我们就算冒险用到37KHz~43KHz（从可靠性和稳定性考虑，我不赞成这么用），你需要区分37KHz、39KHz、41KHz、43KHz四种频率的反馈信号，如此以来，常规的测距电路是不能用了，你需要研究一种全新的测距方案来识别他们，而且不能影响正常的计时精度，我建议你参考一些微波雷达的技术。

这要看你要测多远的距离，距离3米以上的，发射和接收电路比较复杂，需要用到ir2301、irf540、ad8307、甚至dsp等技术，主要原因是超声波在空气中的衰减比较大，而且声速较慢，你也可以考虑下fmcw微波雷达。如果只是测3米以下的距离，可以参考车用的倒车雷达，我给你的建议是用51单片机自己做。1、去淘宝网买一对tr分体超声波探头，大概3-10元一对；2、用单片机的1个io脚输出发射信号，脉宽25us占空比为50%连续发10个波，然后等20-100ms再发下一个。这个io脚接一个s8050之类的三极管，集电极接超声波t发射头（若有条件就接一个铁氧体变压器）；接收头接一个用tl082、tl084做的正向放大器，注意信号要钳位（建议用1n4937，对小信号损耗小）以免偶尔超大信号击穿ic，若想改用其它ic，请注意它在40khz下的频率响应。第一级信号放大后需经一次lc滤波器（3.3mh+4700pf）再进行2次放大，总放大倍数至少要100倍（40khz检测10米大面积物体须要放大3-30万倍），最后经滤波和电压比较器，接至单片机的另一个io口（中断也行），若用检波电路+单片机ad进行电压比较，那就更好了。单片机的程序里，用一个死循环，用2个8位16bit变量累加记录。超声波在发射时的回波触发是无效的，而且在一段时间内（大概1-5ms）存在余震，因此需要屏蔽掉此时段的触发，作为盲区。而若在此之后收到了超声波回拨信号（或中断）将即停止计数。在每次超声波发射时，输出累计计数结果，并将此变量清零。输出的累计数值，乘以一个系数在加上一个系数（盲区），就是你想要的实际距离，这两个系数可以在你的实测中找到。还有要说明的是，超声波发射不仅需要你的电路要驱动出40khz（例子）信号，还要求超声波探头的本振频率也是40khz，否则转换效率极低，得不偿失。不过如果频率相差不大，倒也是可以，例如你拿40khz的探头用在了38khz上，也能凑副用的。字数有限，也许没有说的太清楚，具体哪里有问题可以给我来信：cuidong@vip.163.com