超聲波傳感器測距原理與模塊使用

　　超聲波也是一種聲波，其聲速V與溫度有關(guān)。在使用時(shí)，如果傳播介質(zhì)溫度變化不大，則可近似認(rèn)為超聲波速度在傳播的過程中是基本不變的。如果對測距精度要求很高，則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒▽y量結(jié)果加以數(shù)值校正。V = 331.4 + 0.607T ，式中，T為實(shí)際溫度單位為℃，v為超聲波在介質(zhì)中的傳播速度單位為m/s

　　實(shí)際測量時(shí)由于傳感器和被測物體的角度不同，被測物體表面也可能是不是平整的，產(chǎn)生幾種特殊情況，會導(dǎo)致測量結(jié)果錯(cuò)誤，如下圖，可以通過旋轉(zhuǎn)探頭角度多次測量來解決。

　　超聲波傳感器的主要性能指標(biāo)包括：

　　(1)工作頻率。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當(dāng)加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時(shí)，輸出的能量最大，靈敏度也最高。

　　(2)工作溫度。由于壓電材料的居里點(diǎn)一般比較高，特別時(shí)診斷用超聲波探頭使用功率較小，所以工作溫度比較低，可以長時(shí)間地工作而不失效。醫(yī)療用的超聲探頭的溫度比較高，需要單獨(dú)的制冷設(shè)備。

　　(3)靈敏度。主要取決于制造晶片本身。機(jī)電耦合系數(shù)大，靈敏度高。

　　超聲波測距模塊： 市場上有很多做好的測量模塊，價(jià)格性能不一。

　　HC-SR04超聲波測距模塊可提供2cm-400cm的非接觸式距離感測功能， 測距精度可達(dá)高到3mm;模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路?；竟ぷ髟恚?p>　　(1)采用IO口TRIG觸發(fā)測距，給至少10us的高電平信號;

　　(2)模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40khz的方波，自動(dòng)檢測是否有信號返回;

　　(3)有信號返回，通過IO口ECHO輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。

　　測試距離=(高電平時(shí)間*聲速(340M/S))/2;