超聲波測距原理

超聲波測距原理將是下述內(nèi)容的主要介紹對象，通過這篇文章，小編希望大家可以對超聲波測距的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識和了解，詳細(xì)內(nèi)容如下。

一、超聲波測距原理

超聲波是一種波長極短的機(jī)械波，在空氣中波長一般短于2cm(厘米)。它必須依靠介質(zhì)進(jìn)行傳播，無法存在于真空(如太空)中。它在水中傳播距離比空氣中遠(yuǎn)，但因其波長短，在空氣中則極易損耗，容易散射，不如可聽聲和次聲波傳得遠(yuǎn)，不過波長短更易于獲得各向異性的聲能，可用于清洗、碎石、殺菌消毒等。在醫(yī)學(xué)、工業(yè)上有很多的應(yīng)用。

超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2 。這就是所謂的時(shí)間差測距法。

超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來的時(shí)間，根據(jù)發(fā)射和接收的時(shí)間差計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)到障礙物的實(shí)際距離。由此可見，超聲波測距原理與雷達(dá)原理是一樣的。

測距的公式表示為：L=C×T

式中L為測量的距離長度;C為超聲波在空氣中的傳播速度;T為測量距離傳播的時(shí)間差(T為發(fā)射到接收時(shí)間數(shù)值的一半)。

超聲波測距主要應(yīng)用于倒車提醒、建筑工地、工業(yè)現(xiàn)場等的距離測量，雖然目前的測距量程上能達(dá)到百米，但測量的精度往往只能達(dá)到厘米數(shù)量級。

由于超聲波易于定向發(fā)射、方向性好、強(qiáng)度易控制、與被測量物體不需要直接接觸的優(yōu)點(diǎn)，是作為液體高度測量的理想手段。在精密的液位測量中需要達(dá)到毫米級的測量精度，但是目前國內(nèi)的超聲波測距專用集成電路都是只有厘米級的測量精度。

二、超聲波測距儀與激光測距儀的區(qū)別

通過上面的介紹，想必大家對超聲波測距的原理已經(jīng)具備了清晰的認(rèn)識。那么，在這部分我們主要來介紹一下超聲波測距儀與激光測距儀的區(qū)別。

超聲波測距儀由超聲波發(fā)生電路、超聲波接收放大電路、計(jì)數(shù)和顯示電路組成。

激光測距儀，是利用激光對目標(biāo)的距離進(jìn)行準(zhǔn)確測定的儀器。激光測距儀在工作時(shí)向目標(biāo)射出一束很細(xì)的激光，由光電元件接收目標(biāo)反射的激光束，計(jì)時(shí)器測定激光束從發(fā)射到接收的時(shí)間，計(jì)算出從觀測者到目標(biāo)的距離。

超聲波測距儀與激光測距儀的區(qū)別：

1、精度上，超聲波測距儀的測量精度是厘米級的，激光測距儀的測量精度是毫米級的;

2、測量范圍上，超聲波測距儀的測量范圍通常在80米以內(nèi)，而手持式激光測距儀的測量范圍最高可到200米，激光測距望遠(yuǎn)鏡的測量范圍可到幾百幾千米，甚至更遠(yuǎn)(激光測距望遠(yuǎn)鏡的測量精度通常為1米或幾十厘米)。

3、超聲波測距儀容易報(bào)錯(cuò)，由于超聲波測距儀是聲波發(fā)射，具有聲波的扇形發(fā)射特性，所以當(dāng)聲波經(jīng)過之處障礙物較多時(shí)，反射回來的聲波較多，干擾較多，易報(bào)錯(cuò)，而激光測距儀是極小的一束激光發(fā)射出去再回來，所以只要光束能通過的，幾乎無干擾。

4、超聲波測距儀的價(jià)格從幾十元到幾百元，激光測距儀的價(jià)格從幾百元到幾千、幾萬元，根據(jù)精度及距離的不同而有很大的差別。

以上便是小編此次想要和大家共同分享的有關(guān)超聲波測距的內(nèi)容，如果你對本文內(nèi)容感到滿意，不妨持續(xù)關(guān)注我們網(wǎng)站喲。最后，十分感謝大家的閱讀，have a nice day!