超声波测距(超声波测距其实不简单)

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超声波测距(超声波测距其实不简单)

1导言

超声波作为一种传递信息的介质,由于其直接性和反射性,以及不易受光照、电磁波等外界因素影响的特点,在探伤、测距、测速等各个领域越来越受到重视。超声波是频率高于20khz的声波。它方向性好,穿透力强,容易获得集中的声能,可用于测距、测速、清洗、焊接、破碎、杀菌消毒等。它广泛应用于医学、军事、工业和农业。超声波之所以被命名,是因为它的频率下限近似等于人类听觉的上限。

2分类

在超声检测电路中,发射端获得的输出脉冲是一系列方波,这一系列方波的宽度就是发射超声技术资源网络与吸收超声波之间的时间间隔。显然,被测物体之间的距离越大,脉冲宽度越大,输出脉冲的数量与被测距离成正比。超声波测距有以下几种方法:

(1)取输出脉冲的平均电压,与距离成正比(电压的幅度基本固定),测量电压即可测出距离;

(2)测量输出脉冲的宽度,即发射超声波和吸收超声波之间的时间间隔t。因此,测得的距离为S=1/2vt。

3超声波测距原理

在分类中,有两种测距方法,最常用的一种是第二种方法。下面,我们将介绍第二种方法的具体工作原理。

如图所示,超声波发射器向某一方向发射超声波,定时与发射时间同时开始。当超声波在空空气中流动时,遇到障碍物会立即返回,超声波吸收器在接收到反射波后会立即停止计时。空气体中超声波的速度为V,根据计时器记录的时间差△ t,我们可以计算出起点到技术资源网络障碍的距离s,即:

S = V△t /2

这就是所谓的时差测距法。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。在应用中,如果温度变化很小,可以假设声速完全不变。在室温下,超声波的传播速度为334 m/s,但其传播速度V容易受到空空气中温度、湿度和压力的影响,其中温度是影响最大的因素,例如声速增加0左右。每次温度上升1℃时,速度为6米/秒。如果对测距精度要求很高,应通过温度补偿进行校正。当场地环境温度t已知时,超声波速度v的计算公式为:

V = 331.45 + 0.607T

声速确定后,只要测量超声波的往返时间就可以得到距离,这就是超声波测距仪的机理。

4接线方法

USB串口一端连接电脑,另一端对应连接AJ-SR04M超声波测距模块的接口,如下图所示:

5数据配置

打开COMMBOX通信调试工具,配置【序列号】和【波特率】,点击【打开串口】,在输入框中输入需要随便发送的串口数据,然后点击【开始发送】。数据显示后,点击【停止发送】暂停数据。如图所示:

6.技术资源的数据测试

模块一

模块2