超声波测距传感器

简介•超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面。工作原理•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）及纵和振荡（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。超声波测距传感器•1.产品结构•2.性能分析•3.实际应用产品结构•超声波测距传感器主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。超声波测距传感器有许多不同的结构，可分直式测距传感器（纵波）、斜式测距传感器（横波）、表面式测距传感器（表面波）、兰姆波式测距传感器（兰姆波）、双式测距传感器（一个反射、一个接收）等性能指标•主要有三个参数：•工作频率•工作温度•灵敏度•以西安新敏电子公司产品为例，可看超声波测距传感器常用参数：back超声波测距仪（车用雷达）•硬件组成：AT89C51单片机最小系统、超声波探头、超声波、发射接收系统、DS18B20测温系统、显示装置•测距原理：根据公式s=v×t可知,只要知道速度v和声波在空气中行走的时间t,即可相乘得到距离s.简化声波在空气中速度v与温度的关系,有v=331.5+0.607t.在0℃时v=331.5m/s.常温20℃时v=343.64m/s.因温度所引起的速度影响将在软件里处理.测定超声波被障碍物反射接收时刻与超声波发出时刻差值Δt,此Δt即为声波在空气中的传播时间.在利用MCS251系列单片机AT89C51中定时器T0计时,通过软件数字处理得距离s=vt/2系统设计组成•1.超声波发射接收部分•2.放大电路•3.整形电路•4.测温电路谢谢观赏！