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1、超声波测距传感器第1页，本讲稿共11页简介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。超声波碰到光不
2、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、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。国防、生物医学等方面。第2页，本讲稿共11页工作原理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，采用纵向振荡。超声
3、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，传播过程中有衰减。在空气中传播超声波，其频率较低，一般为几十一般为几十KHZKHZ，而在固体、液体中则频率可用得较，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，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。衰减较小，传播较远。第3页，本讲稿共11页超声波测距传感器超声波测距传感器1.产品结构2.性能分析3.实际应用第4页，本讲稿共11页产品结构产品结构超声波测距传感器
4、主要由压电晶片组成，既可以发射超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、式测距传感器（兰姆波）、双式测距传感器（一个反射、一个接收）等一个接收）等 第5页，本讲稿共11页性能指标性能指标主要有三个参数：主要有三个参数：工作频率工作频率工作温度工作温度灵敏
5、度灵敏度第6页，本讲稿共11页以西安新敏电子公司产品为例，可看超声波测距传感器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：常用参数：back第7页，本讲稿共11页超声波测距仪（车用雷达）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+0.607 t.在0 时v=331.5 m/s.常温20 时v=343.64 m/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t,此t 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 第8页，本讲稿共11页第9页，本讲稿共11页系统设计组成系统设计组成1.1.超声波发射接收部分超声波发射接收部分 2.2.放大电路放大电路 3.3.整形电路整形电路 4.4.测温电路测温电路 第10页，本讲稿共11页谢谢观赏！谢谢观赏！第11页，本讲稿共11页