超聲波測距原理將是下述內容的主要介紹對象,通過這篇文章,小編希望大家可以對超聲波測距的相關情況以及信息有所認識和了解,詳細內容如下。
一、超聲波測距原理
超聲波是一種波長極短的機械波,在空氣中波長一般短于2cm(厘米)。它必須依靠介質進行傳播,無法存在于真空(如太空)中。它在水中傳播距離比空氣中遠,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,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、工業(yè)上有很多的應用。
超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時刻的同時開始計時,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時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,根據計時器記錄的時間t,就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離(s),即:s=340t/2 。這就是所謂的時間差測距法。
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間,根據發(fā)射和接收的時間差計算出發(fā)射點到障礙物的實際距離。由此可見,超聲波測距原理與雷達原理是一樣的。
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間差(T為發(fā)射到接收時間數值的一半)。
超聲波測距主要應用于倒車提醒、建筑工地、工業(yè)現場等的距離測量,雖然目前的測距量程上能達到百米,但測量的精度往往只能達到厘米數量級。
由于超聲波易于定向發(fā)射、方向性好、強度易控制、與被測量物體不需要直接接觸的優(yōu)點,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到毫米級的測量精度,但是目前國內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具備了清晰的認識。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、計數和顯示電路組成。
激光測距儀,是利用激光對目標的距離進行準確測定的儀器。激光測距儀在工作時向目標射出一束很細的激光,由光電元件接收目標反射的激光束,計時器測定激光束從發(fā)射到接收的時間,計算出從觀測者到目標的距離。
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,而手持式激光測距儀的測量范圍最高可到200米,激光測距望遠鏡的測量范圍可到幾百幾千米,甚至更遠(激光測距望遠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錯,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,所以當聲波經過之處障礙物較多時,反射回來的聲波較多,干擾較多,易報錯,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、超聲波測距儀的價格從幾十元到幾百元,激光測距儀的價格從幾百元到幾千、幾萬元,根據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超聲波測距的內容,如果你對本文內容感到滿意,不妨持續(xù)關注我們網站喲。最后,十分感謝大家的閱讀,have a nice day!