1樓:蘇永寧
聲波是物體機械振動狀態通過媒質向四面八方傳播。聲音的傳播速度與介質的種類、溫度有關,一般說來,介質的密度越高傳播的速度越大;溫度越高傳播的速度越大。超聲波是指振動頻率大於20khz以上的機械波,具有強度大,方向性好等特點。
我們的耳朵只能分辨頻率為二十至二萬赫的聲音,人在自然環境下無法聽到和感受到的聲波。一些傳統的距離測量方式在某些特殊場合存在不可克服的缺陷。利用超聲波來測量距離可以解決這些問題。
1.2 超聲波測距的基本原理及實現方法
利用超聲波測量距離的原理可用圖1-1示意,簡單描述為:超聲波定期傳送超聲波,遭遇障礙物時發生反射,發射波經由接收器接收並轉化為電訊號,這樣只要測出傳送和接收的時間差,然後按照下式即可求出距離:
s=cδt/2 (1-1)
式中,c為超聲波在空氣中的傳播速度。0℃時為331m/s,25℃時為347m/s,其與環境溫度t(℃)的關係如下式:
c=331.4+0.61×t (1-2)
由此可見,聲速與溫度有密切關係。在應用中,如果溫度變化不大,並且無特殊精度要求,可認為聲速是基本不變的,否則,必須進行溫度補償。溫度補償通常先按照式(1-2)計算當前聲速c,然後再按照式(1-1)計算距離。
通過運算根據當時的溫度得到當時的精確聲速,從而計算得到的距離值也比較精確。或者根據當前的環境溫度,查取特徵溫度值—聲速表中最接近溫度對應的聲速值。對於採用微控制器的測量方案來說,簡化了計算,但精度稍低。
超聲波利用接收發射波來進行距離的計算,因而不可避免的存在發射與反射之間的夾角,其大小為2α。當α很小時,可直接按式1-1進行計算得到距離;當α較大時,則必須進行距離修正,修正公式為:
s=cosα×cδt/2 (1-3)
現在我們採用微控制器的超聲波測量方案:由微控制器軟體控制發射、接收及計數器的關停與啟動。可以達到較高的精度......
鐳射測距儀和超聲波測距儀的區別
2樓:七叔之家
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,測量聲波在發射後遇到障礙物反射回來的時間,根據發射和接收的時間差計算出發射點到障礙物的實際距離。超聲波測距儀由超聲波發生電路、超聲波接收放大電路、計數和顯示電路組成。
鐳射測距儀,是利用鐳射對目標的距離進行準確測定的儀器。鐳射測距儀在工作時向目標射出一束很細的鐳射,由光電元件接收目標反射的鐳射束,計時器測定鐳射束從發射到接收的時間,計算出從觀測者到目標的距離。
超聲波測距儀與鐳射測距儀的區別
1、精度上,超聲波測距儀的測量精度是釐米級的,鐳射測距儀的測量精度是毫米級的;
2、測量範圍上,超聲波測距儀的測量範圍通常在80米以內,而手持式鐳射測距儀的測量範圍最高可到200米,鐳射測距望遠鏡的測量範圍可到幾百幾千米,甚至更遠(鐳射測距望遠鏡的測量精度通常為1米或幾十釐米)。
3、超聲波測距儀容易報錯,由於超聲波測距儀是聲波發射,具有聲波的扇形發射特性,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,而鐳射測距儀是極小的一束鐳射發射出去再回來,所以只要光束能通過的,幾乎無干擾。
4、超聲波測距儀的**從幾十元到幾百元,鐳射測距儀的**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。
3樓:匿名使用者
室內設計的還是用鐳射測距儀好,超聲波的用不了,外界環境對它的干擾太大了,而且精度也達不到。
4樓:匿名使用者
那請你選擇鐳射測距,雖然我是做超聲波測距的,但是超聲波是針對一個面來測量,鐳射測距可以針對一個點,而且鐳射測距的精度可以到5mm以內,超聲測距的精度受環境影響很大,一般是量程的0.5%的精度.
5樓:匿名使用者
鐳射測距儀相對來說比超聲波測距儀準確一些,一般裝飾公司設計師都選用的鐳射測距儀 博世的鐳射測距儀 精度為1.5個毫米左右 ,室內設計一般選用四十米的就可以了 價位也不是很高 超聲波的只能滿足非專業測試的應用要求 精度是在4cm左右 而且受干擾的因素也比較多 隨意建議你還是選擇鐳射測距儀 不管是在精度還是受干擾的因素方面都比超聲波的要好一些
超聲波測距儀的發展歷程
6樓:風之宇龍
隨著科學技術的快速發展,超聲波將在感測器中的應用越來越廣。在人類文明的歷次產業革命中,感測技術一直扮演著先行官的重要角色,它是貫穿各個技術和應用領域的關鍵技術,在人們可以想象的所有領域中,它幾乎無所不在[m]。感測器是世界各國發展最快的產業之一,在各國有關研究、生產、應用部門的共同努力下,感測器技術得到了飛速的發展和進步。
但就目前技術水平來說,人們可以具體利用的感測技術還十分有限,因此,這是一個正在蓬勃發展而又有無限前景的技術及產業領域。
超聲波測距與其它非接觸式的檢測方式方法相比,如電磁的或光學的方法它不受光線,被測物件顏色,電磁干擾等影響。超聲波對於被測物體處於黑暗,有灰塵,煙霧,電磁干擾,有毒等惡劣的環境有一定的適應能力。因此在液位測量,機械手控制,車輛自動導航,物體識別等方面有廣泛應用。
特別是應用於空氣測距,由於空氣中波速較慢,其回波訊號中包含的沿傳播方向上的結構資訊很容易檢測出來,具有很高的分辯力,因而其準確度也較其它方法高,而且超聲波感測器具有結構簡單,體積小,訊號處理可靠等特點。
超聲波是一種指向性強,能量消耗慢的波。它在介質中傳播的距離較遠。因而超聲波經常用於距離的測量,可解決超長度的測量。
超聲波作為一種特殊的聲波,同樣具有聲波傳輸的基本物理特性,反射,折射,干涉,衍射,散射。與物理緊密聯絡,應用靈活。並且更適合與高溫,高粉塵,高溼度和高強電磁干擾等惡劣環境下工作。
超聲波可用於非接觸測量,具有不受光、電磁波以及粉塵等外界因素的干擾的優點,是利用計算超聲波在被測物體和超聲波探頭之間的傳輸來測量距離的,對被測目標無損害。而且超聲波傳播速度在相當大範圍內與頻率無關[j]。超聲波的這些獨特優點越來越受到人們的重視。
在新的世紀裡,面貌一新的感測器將發揮更大的作用課程設計目的是微控制器原理與接**術課程設計是在教學及實驗基礎上,對課程所學理論知識的深化和提高。通過微控制器原理與接**術的課程設計,使學生初步掌握設計的基本方法。 培養學生分析問題和解決問題的能力;培養學生應用計算機輔助設計和撰寫設計說明書的能力。
超聲波測距儀的基本原理是什麼?
7樓:北京理工大學出版社
由於超聲波也是一種聲波,其聲速v與溫度有關。在使用時,如果傳播介質溫度變化不大,則可近似認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,則應通過溫度補償的方法對測量結果加以數值校正。聲速確定後,只要測得超聲波往返的時間,即可求得距離。
超聲波測距儀的畢業設計硬體怎麼做
先設計電路圖然後按照電路圖焊接就行了 要的硬體有超聲波 語音播報,微控制器,蜂鳴器 穩壓管 電池 按照你的要求可以加其他功能也可以 超聲波測距儀畢業設計可以新增哪些功能 語音播報,開關控制,遠端資料輸出,液晶顯示。咱們可完成的。我給你發 求一篇基於微控制器的超聲波測距儀的硬體設計的 和開題報告 目 ...
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