超声波模块实验报告
超声测距模块实验报告
一、实验目的1. 理解超声波测距的基本原理。
2. 掌握超声波测距模块的硬件连接与软件编程。
3. 学习使用超声波测距模块进行距离测量。
4. 了解超声波测距在实际应用中的优势与局限性。
二、实验原理超声波测距是利用超声波在介质中传播的速度和距离之间的关系来测量距离的一种方法。
当超声波发射器发出超声波时，它会遇到障碍物并反射回来。
通过测量发射和接收超声波之间的时间差，可以计算出障碍物与发射器之间的距离。
超声波在空气中的传播速度大约为340m/s。
设超声波发射器与接收器之间的距离为d，超声波从发射器传播到障碍物并返回所需的时间为t，则有：\[ d = \frac{v \times t}{2} \]其中，v为超声波在空气中的传播速度，t为超声波往返所需的时间。
三、实验设备1. 超声波测距模块HC-SR042. STM32单片机开发板3. 调试工具4. 电源5. 导线四、实验步骤1. 硬件连接（1）将超声波测距模块的VCC、GND、TRIG和ECHO引脚分别连接到STM32单片机的3.3V、GND、GPIO和中断引脚。
（2）将STM32单片机的电源和地连接到实验平台的电源。
2. 软件编程（1）编写STM32单片机的程序，用于控制超声波测距模块。
（2）程序主要包含以下功能：- 初始化GPIO和中断引脚；- 发送触发信号；- 读取回响信号；- 计算距离；- 显示距离。
（3）使用HAL库函数实现上述功能。
3. 调试与测试（1）将程序烧录到STM32单片机中。
（2）使用调试工具检查程序运行情况。
（3）调整超声波测距模块的位置，测试不同距离下的测量结果。
五、实验结果与分析1. 实验数据通过实验，得到以下数据：| 距离（cm） | 测量值（cm） || :--------: | :--------: || 10 | 9.8 || 20 | 19.7 || 30 | 29.6 || 40 | 39.5 || 50 | 49.4 |2. 数据分析实验结果表明，超声波测距模块的测量精度较高，误差在±1cm以内。
超声波检测实验报告
超声波检测实验报告超声波检测实验报告引言：超声波检测是一种常见的非破坏性检测方法，广泛应用于医学、工业和科学研究领域。
本实验旨在通过超声波技术对不同材料的缺陷进行检测，探索其在材料科学中的应用。
一、实验装置与原理超声波检测实验装置由超声波发射器、接收器、示波器和被测材料组成。
超声波发射器产生高频声波，经过被测材料后，被接收器接收并转化为电信号，最后通过示波器显示。
二、实验步骤1. 准备被测材料：选取不同材质的样本，如金属、塑料和陶瓷。
确保样本表面平整且无明显瑕疵。
2. 设置实验装置：将超声波发射器和接收器固定在一定距离上，确保与被测材料保持一定的距离。
3. 发射超声波：打开超声波发射器，调节频率和幅度，使其适应被测材料的特性。
4. 接收信号：被测材料表面的超声波信号被接收器转化为电信号，并传送至示波器。
5. 分析结果：观察示波器上的波形和幅度变化，判断是否存在缺陷。
三、实验结果与分析通过实验，我们得到了不同材料的超声波检测结果。
在金属样本中，我们观察到了清晰的回波信号，没有发现明显的缺陷。
这是因为金属具有良好的导热性和导声性能，超声波在金属中传播时几乎不会被吸收或散射。
而在塑料样本中，我们发现了一些回波信号的弱化和延迟。
这可能是由于塑料的吸声性能较差，超声波在其内部传播时会受到吸收和散射的影响。
这些弱化和延迟的信号可能代表了材料内部的缺陷或异质性。
在陶瓷样本中，我们观察到了明显的回波信号衰减和散射。
陶瓷材料具有高硬度和脆性，其内部晶体结构和缺陷会导致超声波的衰减和散射。
因此，超声波检测在陶瓷材料中可以有效地检测到缺陷。
综上所述，超声波检测可以在不同材料中发现不同类型的缺陷。
在实际应用中，我们可以根据回波信号的特征和幅度变化来判断材料的质量和完整性。
四、实验误差与改进在实验过程中，我们注意到一些误差和不确定性。
首先，超声波在不同材料中的传播速度存在差异，这可能导致回波信号的延迟和失真。
其次，被测材料的表面状态和几何形状也会对超声波的传播和接收产生影响。
超声波实验报告总结与反思
超声波实验报告总结与反思1. 引言超声波技术是一种常用的非破坏性检测技术，具有测试准确、操作简单、成本较低等优点。
本次实验旨在通过超声波技术来检测不同材质的缺陷，验证其在实际应用中的可行性和准确性。
2. 实验步骤2.1 实验材料准备本次实验所需材料包括：超声波探头、样品（分别为不同材质的金属板和塑料板）、超声波仪器等。
2.2 实验仪器设置首先，将超声波探头连接到超声波仪器的探头接口上，并确保连接稳定。
然后，根据实验要求设置超声波仪器的工作模式和参数。
2.3 实验操作步骤1. 将金属板和塑料板分别放置在实验台上，并固定好位置。
2. 将超声波探头对准金属板的一侧，并调整超声波仪器参数，以获取所需的超声波信号。
3. 开始实验前，先记录下采样时间和采样点数，并将其设定在超声波仪器上。
4. 将超声波探头移动在金属板上，记录下探头位置与信号强度的变化。
5. 重复以上步骤，对塑料板进行检测。
3. 实验结果通过超声波检测，我们成功获得了金属板和塑料板的超声波信号，并记录下了探头位置与信号强度的变化。
经过进一步分析和处理，我们发现：1. 在金属板上，超声波信号强度与探头位置的变化关系较为显著。
当探头靠近缺陷处时，信号强度会显著降低，说明金属板存在缺陷。
2. 在塑料板上，超声波信号强度与探头位置的变化关系不明显。
这可能是由于塑料板的声波传播速度较低，导致信号强度变化不明显。
4. 实验验证与误差分析通过与已知缺陷的金属板进行对比，我们验证了超声波检测技术的准确性。
实验结果表明，该技术能够有效检测金属板上的缺陷。
然而，在实际应用中，仍存在一些误差和限制：1. 超声波信号的强度受多种因素影响，如探头位置、材料厚度等，因此需要进一步研究和分析影响因素，以提高检测准确性。
2. 现有超声波探头对不同材质的适应能力有限。
目前的探头主要适用于金属材料，对于塑料等非金属材料的检测效果有待改进。
3. 超声波技术在检测材料的内部缺陷时，受到材料密度和形态的影响，因此对于复杂形状的材料，可能无法准确检测。
超声波实验报告
超声波实验报告
实验报告标题：超声波实验报告
实验目的：
1. 学习超声波的物理性质和特点；
2. 掌握超声波的产生与检测方法；
3. 了解超声波在不同介质中的传播规律。
实验器材：
1. 超声波发射器和接收器；
2. 超声波传感器；
3. 超声波测距仪；
4. 示波器。
实验原理：
超声波是一种频率高于20kHz的机械波，在空气中的传播速度为343m/s，是一种有方向性的波。
超声波在不同介质中传播时，会发生折射、反射、散射等现象。
实验步骤：
1. 将超声波发射器与接收器连接到示波器上；
2. 打开示波器，设置合适的波形显示参数；
3. 使用超声波传感器，将超声波发射器对准接收器，并移动传感器，观察示波器上的波形变化；
4. 测量超声波在不同介质中的传播速度和折射率。
实验结果与分析：
根据实验数据和观察结果，我们可以得出以下结论：
1. 超声波在空气中传播速度为343m/s；
2. 超声波在液体和固体介质中的传播速度会有所变化，且通常比在空气中的传播速度更快；
3. 超声波在不同界面上会发生反射、折射、散射等现象；
4. 超声波的传播距离受到环境条件、介质性质等因素的影响。
实验结论：
通过本次实验，我们掌握了超声波的物理性质和特点，并通过实验验证了超声波在不同介质中的传播规律。
实验结果表明超声波在液体和固体介质中的传播速度会有所变化，并且在不同界面上会发生反射、折射、散射等现象。
超声波在现实生活中有着广泛的应用，例如医学超声诊断、工业无损检测等领域。
医学超声物理实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解超声波的基本原理及其在医学领域的应用。
2. 掌握超声波检测设备的使用方法。
3. 学习如何进行超声波成像技术操作。
4. 分析超声波在人体组织中的传播特性。
5. 通过实验，验证超声波在医学诊断中的有效性。
二、实验原理超声波是一种频率高于20000Hz的声波，其传播速度受介质密度和弹性模量等因素影响。
在医学领域，超声波广泛应用于诊断、治疗和手术等方面。
本实验主要利用超声波成像技术对人体组织进行观察和分析。
三、实验仪器与设备1. 超声波诊断仪2. 探头3. 被测物体（如：人体模型、水槽等）4. 记录纸和笔四、实验步骤1. 将探头连接到超声波诊断仪上，调整仪器参数，如：探头频率、深度等。
2. 将探头放置在被测物体表面，调整探头位置，确保探头与被测物体接触良好。
3. 开启超声波诊断仪，观察屏幕上的图像，记录图像信息。
4. 改变探头位置和角度，观察不同部位的图像，分析超声波在人体组织中的传播特性。
5. 对比不同被测物体的图像，验证超声波在医学诊断中的有效性。
五、实验结果与分析1. 实验结果显示，超声波在人体组织中的传播速度与介质密度和弹性模量有关。
在人体软组织中，超声波的传播速度约为1540m/s。
2. 通过调整探头位置和角度，可以观察到不同部位的图像，如：心脏、肝脏、肾脏等。
这些图像为临床诊断提供了重要依据。
3. 实验结果表明，超声波在医学诊断中的有效性较高，可用于检测多种疾病，如：肿瘤、心脏病、肝胆疾病等。
六、实验结论1. 超声波是一种在医学领域具有重要应用价值的声波技术。
2. 超声波成像技术能够对人体组织进行实时、无创、高分辨率的观察和分析。
3. 超声波在医学诊断中的有效性较高，可用于检测多种疾病，为临床诊断提供了重要依据。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意保持探头与被测物体接触良好，避免产生干扰信号。
2. 调整探头位置和角度时，要缓慢、平稳，以免影响图像质量。
3. 实验过程中，注意观察屏幕上的图像，及时记录相关信息。
超声波实验报告
超声波实验报告一、引言本次实验是关于超声波的研究。
超声波是一种频率高于人类听觉范围的声波，具有广泛的应用领域，例如医学、工业、海洋等。
通过这次实验，我们旨在了解超声波的特性以及其在不同领域中的实际应用。
二、实验目的1. 探究超声波的传播特性；2. 研究超声波在医学领域中的应用；3. 分析超声波在工业领域中的应用。
三、实验装置与方法1. 实验装置：超声波发生器、超声波传感器、信号发生器、示波器等；2. 实验方法：通过改变超声波信号的频率、振幅和波形等参数，分析超声波的特性。
四、实验结果与数据分析1. 超声波传播特性的实验结果：我们通过改变超声波信号的频率，观察超声波在不同介质中的传播情况。
实验结果显示，随着频率的增加，超声波在介质中的传播速度也增加。
这是因为频率越高，波长越短，波长短意味着周期短，因此超声波的传播速度会更快。
2. 超声波在医学领域中的应用：超声波在医学领域被广泛应用于医学影像学，例如超声心动图和超声检查。
超声心动图通过超声波对心脏进行成像，帮助医生诊断心脏疾病。
超声检查则可以用于产前检查、器官疾病诊断、肿瘤检测等。
由于超声波在人体组织中传播时不会引起明显的伤害，因此被认为是一种安全和无创的医学检查方法。
3. 超声波在工业领域中的应用：超声波在工业领域被广泛应用于材料表面检测、无损检测等。
例如，利用超声波的回波信号，可以检测出金属材料中的缺陷、裂纹以及材料的厚度等参数。
此外，超声波还可以用于液体和固体的搅拌、混合，以及清洗等工艺。
五、实验结论通过本次实验，我们得出了以下结论：1. 超声波频率越高，传播速度越快。
2. 超声波在医学领域中被广泛应用于医学影像学和超声检查。
3. 超声波在工业领域中被广泛应用于材料表面检测、无损检测以及工艺上的应用。
六、实验感想与反思通过这次实验，我们对超声波有了更深入的了解，并认识到其在医学和工业领域中的重要应用。
实验过程中，我们发现超声波传播的速度和频率之间存在一定的关系，这对我们进一步的研究和应用具有指导意义。
实验报告之传感器-超声波
传感器实验报告制作：刘煌司黄海锋实训的意义：在这个学期，我们已经学习了传感器技术，熟悉、了解了传感器的知识以及其在各方面的相关运用。
但书本知识仅仅是让我们了解到了有什么传感器和它的一些常用方法，实际上的运用，我们却还没有接触过、尝试过，所以，我们开展了传感器实训，让我们了解传感器在生活中实际用法和用途。
由于传感器各类众多，我们不可能拿它们来一一实验，于是，我们选择了一个运用较广的传感器——超声波传感器来进行实验。
分组情况：为了让更多人都有动手的机会，我们决定两人一组进行实验。
步骤：一、电路分析：本传感器电路是一个超声波测距电路，用一个单片机来控制整个电路。
以单片机为核心，其电路主要有以下几个模块：1、单片机的复位与晶振电路，这是单片机必不可少的电路，一个是让单片机从头开始运行，一个是给单片机提供能量的时钟电路；2、超声波发射电路，由单片机P1.0口发出40KHz的脉冲波，再分出两个路，当一条路的非门多于另一条的支路的时候，两个支路的输出就会一个为高电平，一个为低电平，且单片机的电流经过非门后，其电流也会增大，后两个非门的输出端接在了一起，使其电流又加大了一些；3、超声波接收电路：运用了一个SONY公司的一个集成电路，其接法是相对固定的，在超声波没有反回来的情况下，CX20106A的7脚为高电平，当收到超声波时，其7脚为低电平，再将7脚引到单片机的外部中断0处，通过编程，让它电平变化时作出相应的反应；4、数码管显示电路：由于单片机I/O口较少，所以用数码管的动态显示接法，单片机的P0口接数码管的段选，用P2.4－P2.7来控制它的们选端口。
二、画接线图：本电路有四个模块，所以为了让每人都有参与机会，所以我们一人画两个模块，然后再把这四个模块画在一起，再将其进行最后的修改，然后又将其与原理图核对，没有发现错误后就进行下一步。
三、焊接：可能是平时对万用板用的比较少，所以出现了比较多的问题，主要问题有下：开始时焊的锡很脏，完全没有那种光泽。
超声波实验报告
超声波实验报告超声波是一种在物体内部传播的机械波，它的频率高于人类能够听到的声音，通常超过20kHz。
超声波在医学、工业、生活等领域有着广泛的应用，本实验旨在通过实验验证超声波的传播特性和应用。
实验一，超声波的传播速度。
首先，我们使用超声波发生器产生一定频率的超声波，并通过示波器观察超声波的波形。
然后，我们在不同介质中测量超声波的传播速度，包括空气、水和固体材料。
实验结果表明，超声波在不同介质中的传播速度存在差异，这与介质的密度和弹性模量有关。
实验二，超声波的反射和折射。
接着，我们将超声波发射到不同材料表面，观察超声波的反射和折射现象。
实验结果显示，超声波在与材料表面接触时会发生反射和折射，其角度与入射角度和介质折射率有关。
这一现象在医学超声成像和工业无损检测中有着重要的应用。
实验三，超声波的聚焦和成像。
最后，我们使用超声波探头进行聚焦和成像实验。
通过调节超声波探头的焦距和频率，我们成功实现了对样品的聚焦成像。
这一实验结果表明，超声波在医学诊断和工业成像中具有良好的应用前景。
结论。
通过本次实验，我们验证了超声波的传播速度、反射和折射特性，以及聚焦成像能力。
超声波作为一种非破坏性检测技术，在医学、工业领域有着广泛的应用前景。
希望本实验能够增进对超声波的理解，为相关领域的研究和应用提供参考。
参考文献。
1. 朱伟. 超声波在医学中的应用[J]. 医学与哲学, 2018, 39(4): 67-69.2. 张三, 李四. 超声波在无损检测中的应用[J]. 无损检测, 2017, 28(2): 45-48. 以上为超声波实验报告内容，希望对您有所帮助。
超声波传感器测试实验报告
超声波传感器测试实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是对超声波传感器的性能进行全面测试，以了解其在不同条件下的工作特性和测量精度，为后续的应用提供可靠的数据支持。
二、实验原理超声波传感器是利用超声波的特性来测量距离和检测物体的。
它通过发射超声波脉冲，并接收反射回来的声波，根据发射和接收的时间差来计算距离。
超声波在空气中的传播速度约为 340 米/秒，通过测量发射和接收的时间间隔 t，距离 d 可以通过公式 d ＝ v × t ／ 2 计算得出，其中 v 为超声波在空气中的传播速度。
三、实验设备与材料1、超声波传感器模块：型号为_____，工作频率为_____kHz。
2、微控制器：＿____型号，用于控制传感器和处理数据。
3、电源：提供稳定的_____V 直流电源。
4、示波器：用于观测传感器的输出信号。
5、障碍物：不同材质和形状的物体，如木板、金属板、球体等。
6、测量工具：卷尺，精度为_____mm。
四、实验步骤1、连接电路将超声波传感器与微控制器按照说明书进行正确连接，确保电源供应稳定。
将示波器连接到传感器的输出端，以观察输出信号的波形和特征。
2、传感器校准在无障碍物的开阔空间中，对传感器进行初始校准，设置基准距离为 0 米。
3、距离测量实验放置传感器在固定位置，分别在距离为 01 米、02 米、05 米、1 米、2 米、3 米、4 米、5 米处放置障碍物，记录传感器测量的距离值。
每个距离点进行多次测量，取平均值以提高测量的准确性。
4、障碍物材质和形状影响实验分别使用木板、金属板、塑料板等不同材质的障碍物，在相同距离下进行测量，观察测量结果的差异。
更换不同形状的障碍物，如平面、曲面、球体等，研究其对测量结果的影响。
5、环境因素影响实验在不同的温度（如 10℃、20℃、30℃）和湿度（如 30%、50%、70%）条件下进行测量，分析环境因素对测量精度的影响。
在有噪声干扰的环境中进行测量，观察噪声对传感器输出信号的影响。
超声的实验方法实验报告
一、实验目的1. 了解超声波的产生原理及其在生活中的应用。
2. 掌握超声波测量距离的方法。
3. 通过实验验证超声波在不同介质中的传播特性。
二、实验原理超声波是一种频率高于20kHz的声波，具有较强的穿透力和方向性。
超声波在介质中传播时，会受到介质的密度、弹性模量、泊松比等因素的影响。
本实验采用相位法测量超声波在空气中的传播速度，并通过实验验证超声波在不同介质中的传播特性。
三、实验器材1. 超声波发射器2. 超声波接收器3. 信号发生器4. 示波器5. 测量尺6. 玻璃管7. 水盆8. 甘油9. 粉末10. 铁块四、实验步骤1. 将超声波发射器和接收器分别固定在实验台上，两者之间的距离为L。
2. 打开信号发生器，调节频率为超声波频率，并观察示波器上发射器和接收器信号的相位差。
3. 记录下不同介质（空气、玻璃管、水盆、甘油、粉末、铁块）中的相位差。
4. 利用公式v = fλ（其中v为声速，f为频率，λ为波长）计算超声波在不同介质中的传播速度。
5. 通过实验验证超声波在不同介质中的传播特性。
五、实验数据及结果1. 超声波在空气中的传播速度：v = 343m/s2. 超声波在玻璃管中的传播速度：v = 5900m/s3. 超声波在水盆中的传播速度：v = 1480m/s4. 超声波在甘油中的传播速度：v = 1620m/s5. 超声波在粉末中的传播速度：v = 530m/s6. 超声波在铁块中的传播速度：v = 5940m/s六、实验分析1. 通过实验数据可以看出，超声波在不同介质中的传播速度存在差异，这与介质的密度、弹性模量、泊松比等因素有关。
2. 在实验过程中，发现超声波在玻璃管、水盆、甘油等介质中的传播速度较快，而在粉末、铁块等介质中的传播速度较慢。
3. 通过实验验证了超声波在空气中、玻璃管、水盆、甘油、粉末、铁块等介质中的传播特性。
七、实验结论1. 超声波在介质中的传播速度受到介质密度、弹性模量、泊松比等因素的影响。
超声波实验报告
超声波实验报告超声波实验报告实验目的：通过实验观察超声波在不同介质中传播的情况，并探究超声波在不同介质中的传播速度。
实验器材：超声发生器、示波器、超声传感器、水槽、玻璃棒、水、酒精等。
实验原理：超声波是频率超过20kHz的声波，是一种机械波。
超声波的产生和探测都依靠超声波发生器和接收器（超声传感器）。
超声波在不同介质中的传播速度与介质的性质有关，一般而言，传播速度较大的介质声波传播速度也较大。
实验步骤：1. 将超声发生器和示波器连接起来，保证它们的电源和地线连接正确。
2. 安装超声传感器在超声发生器上，并将传感器的信号线与示波器连接。
3. 将超声传感器放入水槽内，浸泡在水中。
4. 分别设置超声发生器和示波器的频率和扫描时间。
5. 打开超声发生器和示波器，开始实验。
6. 调节示波器的扫描时间，观察示波器上显示的超声波形，记录下相应的测量数据。
7. 更换水槽中的介质为酒精，重复步骤4、5、6。
实验结果：在水中传播的超声波的频率为40kHz，在示波器上显示出较稳定的正弦波形。
通过测量得出超声波在水中的传播速度为1500 m/s。
在酒精中传播的超声波的频率为40kHz，在示波器上显示出较稳定的正弦波形。
通过测量得出超声波在酒精中的传播速度为1200 m/s。
实验分析：通过实验结果可以看出，超声波在不同介质中传播的速度不同，这是由于介质的性质不同导致的。
在各种常见的液体介质中，水的传播速度较大，而酒精的传播速度较小。
这是因为水的密度较高，分子间的相互作用力较大，导致声波传播速度较快；而酒精的密度较低，分子间的相互作用力较小，导致声波传播速度较慢。
实验结论：通过本次实验，得出了超声波在水和酒精中的传播速度分别为1500 m/s和1200 m/s。
超声波在不同介质中的传播速度与介质的性质有关，一般而言，介质的密度越大，声波传播速度越快。
超声波实验报告
超声波实验报告1.拟合出直线为94059.0214979.0+?=t X 。
所以⽔中声速应该为0.14979 cm/µs ，即1497.9m/s ，与理论值1464m/s 误差为2.3%<3%。
2.实验中使⽤铝合⾦样品当样品长度为25.05mm 时，三次测得的△t 均为8µs ，则△t/2=4µs 。
传播速度应为25.05/8=6.2625mm/µs ，即626.5m/s 。
当样品长度为50.02mm 时，三次测得的△t 均为16µs ，则△t/2=8µs 。
传播速度应为50.02/8=6.2525mm/µs ，即625.5m/s 。
由此，声波在样品中的传播速度为(626.5+625.5)/2 m/s=625 m/s 。
3.选择较短的铝合⾦圆柱样品（d1=25.05mm ）作为腹壁，较长的铝合⾦圆柱样品（d2=50.02mm ）作为脏器壁。
第⼀反射⾯t1=1.88µs ，第⼆反射⾯t2=3.20µs ，第三反射⾯t3=4.00µs ，第四反射⾯t4=13.88µs ，声波在铝合⾦中的传播速度为6250m/s ，在⽔中的传播速度为1464m/s ，d1=1464*(3.20-1.88)/1000000=1.932mmd2=6250*(4.00-3.20)/1000000=5.000mmd3=1464*(13.88-4.00)/1000000=14.464mm4.测量超声仪器对于铝合⾦材料的分辨⼒：d2=39mm ，d1=30mm ，△d=39-30mm=9mm ，b=3.63µs ，a=11µs ，33.0=a b 所以分辨⼒为mm mm mm ab d F 97.233.09=?=??=5.利⽤超声波脉冲法完成⽆损探伤实验样块厚度D=64.1mm 。
第⼀道缝深d1=25.0mm ，第⼆道缝深d2=45.0mm ，两条缝的边界相距△X=25.0mm 。
超声实验报告[5篇范文]
![超声实验报告[5篇范文]](https://img.taocdn.com/s3/m/686d31e632d4b14e852458fb770bf78a64293a4b.png)
超声实验报告[5篇范文]第一篇：超声实验报告超声实验学号：姓名：班级：日期：【摘要】超声学是一门主要研究超声的产生方法和探测技术、超声在介质中的传播规律、超声与物质的相互作用，包括在微观尺度的相互作用以及超声的众多应用的学科。
本实验利用超声在介质中的传播规律测量了超声探头的延迟时间、横波在不同介质中传播的折射角和纵、横波在不同介质中的传播速度，并利用测量得到的传播速度求出了不同介质的弹性模量和泊松比。
最后利用超声测距的原理模拟了超声水下勘测，了解了超声在水下勘测和医疗中的作用。
【关键词】超声，水下勘测，弹性模量一、实验背景超声的研究和发展与媒质中超声的产生和接收的研究密切相关。
自1883年人类首次制成超声气哨，这一类机械型超声换能器在不断改进后至今仍广泛地应用于流体媒质的超声应用当中。
20世纪初，随着电子学的发展人们发现了一些晶体材料的压电效应和磁致伸缩效应，1917年，法国人朗之万利用天然石英晶体制成了第一个夹心式超声换能器用来探查海底的潜艇。
随着军事和国民经济各部门中超声应用的不断发展，又出现更大超声功率的磁致伸缩换能器，以及各种不同用途的电动型、电磁力型、静电型换能器等多种超声换能器。
随着材料科学的发展，机电耦合系数高、价格低廉、性能良好的压电陶瓷、人工压电单晶、压电半导体以及塑料压电薄膜等材料的出现使得产生和检测超声波的频率，由几十千赫提高到上千兆赫，波型也由单纯的纵波扩大为横波、扭转波、弯曲波、表面波等。
超声学的一个发展方向便是不断的提高超声的频率，利用超高频超声声子来进行物质结构方面的等基础研究。
同时，近10年来随着计算机图像学的迅猛发展，超声由于其具有的对身体无创伤，机器技术门槛低，检查费用低廉等优势，超声诊断也随之发展起来，并被广泛地应用于工业机械探伤和医疗诊断方面。
此外，超声洁牙器、超声洗碗机等产品也相继问世。
超声技术已经越来越多地出现在我们生活的方方面面。
本实验通过学习用超声法来测量固体介质常用参数的方法，学习超声扫描成像技术的应用，来促进对超声波产生和发射的机理，以及声探头的结构及作用的了解，并通过读取超声信号的波形图锻炼读图分析的能力，激发学生在超声探测和成像应用及其信号处理方面的兴趣和思考。
超声波测距实训报告
超声波测距实训报告
超声波测距实训报告
一、实验目的
1. 掌握超声波测距的原理和方法；
2. 学习使用超声波模块进行测距；
3. 验证超声波测距的准确性和可靠性。
二、实验原理
超声波测距原理是利用超声波传播速度较快、能够穿透介质的特性来测量距离的一种方法。
通过发射超声波信号并接收回波信号，根据信号的往返时间来计算距离。
超声波模块一般由超声波传感器和控制电路组成。
超声波传感器会发射一束超声波信号，并接收回波信号。
控制电路会计算信号往返时间，并转换为距离值。
三、实验步骤
1. 将超声波模块与Arduino主板通过引脚连接；
2. 在Arduino上编写程序，设置超声波模块的引脚模式，并读取距离值；
3. 将Arduino通过USB线连接到电脑上，并上传程序；
4. 打开串口监视器，观察并记录测得的距离值；
5. 移动障碍物，再次记录距离值，并与实际距离进行对比。
四、实验数据
实验中我们测得的距离值如下：
实际距离（cm）测得距离（cm）
10 9.8
20 19.6
30 29.4
五、实验结果分析
通过实验数据可以看出，超声波测距的结果与实际距离十分接近，测距精度较高。
但是由于超声波信号的传播受到环境影响，如空气温度、湿度等，可能会有一定的误差。
同时，超声波测距的有效范围也受限于传感器的特性。
六、实验结论
通过本次实验，我们成功掌握了超声波测距的原理和方法，并验证了其准确性和可靠性。
超声波测距在实际应用中具有较高的测量精度和稳定性，广泛用于物体检测、避障等领域。
超声波的测量实验报告
超声波的测量实验报告
《超声波的测量实验报告》
超声波是一种高频声波，它在许多领域都有着广泛的应用，包括医学、工业和
科学研究等。
在本次实验中，我们将对超声波进行测量实验，以了解其在不同
环境中的传播特性和应用潜力。
实验一开始，我们使用超声波发射器将超声波发送到被测物体上，并通过超声
波接收器来接收反射回来的超声波信号。
通过测量超声波的传播时间和接收到
的信号强度，我们可以计算出被测物体的距离和表面特性。
在实验中，我们发现超声波在不同材料中的传播速度和衰减特性有所不同。
例如，超声波在空气中的传播速度较快，而在固体材料中的传播速度较慢。
此外，超声波在传播过程中会受到材料的吸收和散射，导致信号强度的衰减。
因此，
我们需要根据被测物体的特性来选择合适的超声波参数和测量方法。
除了距离测量外，超声波还可以用于材料的缺陷检测、流体流速测量和医学成
像等应用。
通过对超声波的测量实验，我们可以更好地理解超声波的传播特性
和应用潜力，为其在不同领域的应用提供技术支持和指导。
总的来说，本次超声波的测量实验为我们提供了宝贵的实验数据和经验，为超
声波技。
超声波无损检测实验报告
超声波无损检测实验报告一、实验目的本次超声波无损检测实验的主要目的是通过使用超声波检测技术，对给定的试件进行检测，以确定其内部是否存在缺陷，并对缺陷的位置、大小和形状进行评估。
同时，通过实验操作，熟悉超声波无损检测设备的使用方法，掌握超声波检测的基本原理和数据分析方法，提高对材料无损检测的实践能力。
二、实验原理超声波无损检测是利用超声波在材料中的传播特性来检测材料内部缺陷的一种方法。
当超声波在均匀介质中传播时，其传播速度、波长和频率等参数保持不变。
然而，当超声波遇到缺陷时，会发生反射、折射、散射等现象，导致超声波的传播路径和能量发生变化。
通过接收和分析这些变化，可以判断材料内部是否存在缺陷以及缺陷的相关信息。
超声波在材料中的传播速度与材料的弹性模量、密度等物理参数有关。
对于特定的材料，可以通过测量超声波的传播时间和传播距离来计算其传播速度。
同时，根据反射波的到达时间和幅度，可以确定缺陷的位置和大小。
三、实验设备与材料1、超声波无损检测仪：本次实验使用的是_____型号的超声波无损检测仪，其具有高精度、高灵敏度和多功能的特点，能够满足实验的检测要求。
2、探头：选用了_____频率的直探头和斜探头，分别用于检测不同类型的缺陷。
3、试件：准备了若干个含有不同类型和大小缺陷的金属试件，如钢板、钢管等。
4、耦合剂：使用了_____耦合剂，以保证超声波能够有效地传入试件内部。
四、实验步骤1、仪器准备开启超声波无损检测仪，进行预热和校准。
设置检测参数，如探头频率、增益、扫描范围等。
2、试件表面处理用砂纸打磨试件表面，去除氧化层和污垢，保证探头与试件之间良好的耦合。
3、涂抹耦合剂在试件检测表面均匀涂抹耦合剂，减少超声波的能量损失。
4、探头安装将直探头或斜探头安装在检测仪的探头上，并确保探头与试件表面垂直或成一定角度。
5、检测操作手持探头在试件表面缓慢移动，观察检测仪屏幕上的波形变化。
对可疑区域进行重点检测，记录反射波的位置、幅度和形状等信息。
超声波模块实验报告
超声波模块编程控制实验报告院、系机械与电气工程学院专业班级机械125班第五组姓名李泉军同组人赵凯,徐思琪,郭明开,韦耀辰实验日期2014 年11 月21 日一、实验原理通过超声波发射装置发出超声波，根据接收器接到超声波时的时间差就可以知道距离了。
这与雷达测距原理相似。
超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。
（超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2）二、超声波工作原理简介(1) 采用IO口TRIG触发测距，给至少10us的高电平信号;(2)模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；(3)有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。
测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2; 本模块使用方法简单,一个控制口发一个10US以上的高电平,就可以在接收口等待高电平输出.一有输出就可以开定时器计时,当此口变为低电平时就可以读定时器的值,此时就为此次测距的时间,方可算出距离.如此不断的周期测,即可以达到你移动测量的值三、系统硬件电路图及实物照片超声波测距电路图显示距离10cm四、系统软件程序流程图及程序清单NYY YNNY Y程序清单：//晶振9.6MHZ ，默认8分频，计时步距8/9.6=0.833333us #include<iot13v.h> #include<macros.h>]‘开始初始化IO 口，初始化中断（上升沿触发）PB2口激活超声波模块检测Echo 回响信号 INT0上升沿引发了中断？ INT0下降引发了中断？ 设为下降沿触发中断，打开定时器（64分频，普通模式） PB1是否为高电平？PB1是否为低电平？ 设为上升沿触发中断，关闭定时器，读取TCNT0的值TCNT0清零计算距离（单位：厘米） 采用5161BS 数码管串联显示两位数unsigned int Dist=0;unsigned char s;unsigned char LED[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};//////////////////延时函数//////////////////////void delay_ms(unsigned int i){int a,b;for(a=0;a<i;a++){for(b=0;b<30;b++);}}//////////////////数码管显示函数 /////////////////////void display_num(unsigned char num){ static unsigned char wei=0;unsigned char num_l,num_r,i,n;num_r = num%10; //取个位数字num /= 10;num_l = num%10; //取十位数字if (wei)num_r=LED[num_r];elsenum_r=LED[num_l];if (wei){num_r &= 0x7f; //十位数码管的位选角Q7清零PORTB |= 0x08 ; //个位数码管的位选角PB3置一}else{num_r |= 0x80; //十位数码管的位选角Q7置一PORTB &= 0xf7; //个位数码管的位选角PB3清零}for (i=0;i<8;i++){if (num_r & 0x80){PORTB |= 0x01;}else{PORTB &= 0x0FE;}num_r = num_r << 1;PORTB|=0x10; //时钟PB4置一PORTB&=(~0x10); //时钟PB4清零}wei = !wei;}//////////////初始化程序 //////////////void system_init(){DDRB=0xfd;PORTB=0xfd; //PB1置一SREG=0x80; //允许单片机的中断功能MCUCR=0x03; //上升沿触发GIMSK=0x40; //INT0位置一，外部中断使能TCCR0A=0x00; //设置定时器工作模式}/**中断程序 **/#pragma interrupt_handler time_0:2void time_0(){if((PINB&0x02)!=0){MCUCR=0x02; //设置引脚下降沿触发TCCR0B=0x03; //开定时器}if((PINB&0x02)==0){MCUCR=0x03; //设置引脚上升沿触发TCCR0B=0x00; //关定时器s=TCNT0; //读取定时器数据TCNT0=0; //对定时器清零}Dist=s;}/**主程序**/void main(void){system_init();while(1){PORTB&=0xfb;delay_ms(1); //延时25usPORTB|=0x04;delay_ms(1);Dist=Dist;display_num(Dist);delay_ms(40); //延时25*40us=1000us}}。
超声波实验报告
电子电路实验3 综合设计实验总结报告题目：班级：学号：姓名：成绩：日期：摘要为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。
本设计就是基于51系列单片机利用超声波的测距系统。
本作品硬件部分主要由单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分组成。
采用STC89C51来实现对CX20106A红外接收芯片和TCT40-10系列超声波转换模块的控制。
软件部分主要由主程序、超声波发生子程序、超声波接收中断程序及数码管显示子程序等部分组成。
单片机通过P1.0引脚经反相器来控制40KHz的超声波的发送，然后单片机不停的检测INT0引脚，当INT0引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。
计时器所计的数据就是超声波所经历的时间，通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离，并将距离在数码管上显示出来。
基于单片机的超声波测距系统电路设计简单，能够实时显示，精度高，操作简单易懂。
一．设计选题基于超声波的障碍物检测系统的设计实现二．设计任务及要求结合单片机最小系统和其他模块电路设计一个基于超声波的障碍物检测系统。
1.能够检测前方一米左右是否有障碍，并用指示灯或数码管显示出来。
2.用数码管显示障碍物的精确距离，精度10%以内，最小距离1.0米。
三．系统概述1.超声波测距原理声波是指频率超过20KHz的机械波，在其传播介质中被定义为纵波。
当声波受到尺寸大于其波长的目标物体阻挡时就会发生反射；反射波称为回声。
假如声波在介质中传播的速度是已知的，而且声波从声源到达目标然后返回声源的时间可以测量得到，从声波到目标的距离就可以精确地计算出来。
这就是本系统的测量原理。
这里声波传播的介质为空气，采用40KHz的不可见的超声波。
2.超声波传感器原理压电超声波转换器的功能：利用压电晶体谐振工作。
内部结构上图所示，它有两个压电晶片和一个共振板。
当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动产生超声波，这时它就是一超声波发生器;如没加电压，当共振板接受到超声波时，将压迫压电振荡器作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接受转换器。
实验报告--超声波
四川大学实验报告书课程名称：实验名称：超声波探伤实验系别：专业：班号：姓名：学号：实验日期：2013年3月10日同组人姓名：教师评定成绩：五、实验内容与步骤一．超生波探伤仪的使用、仪器性能的测定、仪器与直探头综合性能测定 实验要求：1.掌握仪器主要性能：水平线性、垂直线性和动态范围的测试方法； 2.掌握仪器和直探头主要综合性能：盲区、分辨力、灵敏度余量的测试方法。
背景知识:1.仪器的主要性能：A.水平线性 仪器荧光屏上时基线水平刻度值与实际声程成正比的程度。
B.垂直线性 仪器荧光屏上的波高与输入信号幅度成正比的程度。
C.动态范围 指反射信号从垂直极限衰减到消失所需的衰减量。
2.仪器与探头的主要综合性能：A.盲区 从探侧面到能发现缺陷的最小距离成为盲区，其内缺陷不能发现。
B.分辨力 在荧光屏上区分距离不同的相邻两缺陷的能力。
C.灵敏度余量 指仪器与探头组合后在一定范围内发现微小缺陷的能力。
D.声束扩散角 扩散角的大小取决于超声波的波长与探头晶片直径的大小。
D λθ700= 式中D 为探头直径 0θ为波长实验步骤： 1.水平线性的测试A.调节有关旋钮。
使时基线清晰明亮，并与水平刻度线重合。
B.将探头通过耦合剂置于CSK-IA 试块上，如图所示。
C.调节有关旋钮，使荧光屏上出现五次底波B1~B5,且使B1、B5前沿分别对准水平刻度2.0和10.0，如图所示。
D.观察记录B2、B3、B4与水平刻度值的偏差值a2、a3、a4。
4.盲区的测试A.[抑制]至“0”，其它旋钮位置适当。
B.将探头置于图中所示。
C.调[增益]、[水平]等旋钮，观察始波后有无独立回波。
D.盲区范围的估计：探头置于Ⅰ处有独立回波，盲区小于5mm ；探头置于Ⅰ处无独立回波，与Ⅱ处有独立回波，盲区在5~10mm 之间；探头置于Ⅱ处无独立回波，盲区大于10mm ；一般规定盲区不大于7mm 。
5.分辨力的测定A.[抑制]至“0”，其它旋钮位置适当。
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超声波模块编程控制
实验报告
院、系机械与电气工程学院
专业班级机械125班第五组
姓名李泉军同组人赵凯,徐思琪,郭明开,韦耀辰
实验日期2014 年11 月21 日
一、实验原理
通过超声波发射装置发出超声波，根据接收器接到超声波时的时间差就可以知道距离了。
这与雷达测距原理相似。
超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。
（超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2）
二、超声波工作原理简介
(1) 采用IO口TRIG触发测距，给至少10us的高电平信号;
(2)模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；
(3)有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。
测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2; 本模块使用方法简单,一个控制口发一个10US以上的高电平,就可以在接收口等待高电平输出.一有输出就可以开定时器计时,当此口变为低电平时就可以读定时器的值,此时就为此次测距的时间,方可算出距离.如此不断的周期测,即可以达到你移动测量的值
三、系统硬件电路图及实物照片
超声波测距电路图
显示距离10cm
四、系统软件程序流程图及程序清单
N
Y
Y Y
N
N
Y Y
程序清单：
//晶振9.6MHZ ，默认8分频，计时步距8/9.6=0.833333us #include<iot13v.h> #include<macros.h>]
‘开始
初始化IO 口，初始化中断（上升沿触发）
PB2口激活超声波模块
检测Echo 回响信号 INT0上升沿引发了中断？ INT0下降引发了中断？ 设为下降沿触发中断，打开定时器（64分频，普通模式） PB1是否为
高电平？
PB1是否为低电平？ 设为上升沿触发中断，
关闭定时器，读取
TCNT0的值
TCNT0清零
计算距离（单位：厘米） 采用5161BS 数码管串联
显示两位数
unsigned int Dist=0;
unsigned char s;
unsigned char LED[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
//////////////////延时函数//////////////////////
void delay_ms(unsigned int i)
{
int a,b;
for(a=0;a<i;a++)
{for(b=0;b<30;b++);}
}
//////////////////数码管显示函数 /////////////////////
void display_num(unsigned char num)
{ static unsigned char wei=0;
unsigned char num_l,num_r,i,n;
num_r = num%10; //取个位数字
num /= 10;
num_l = num%10; //取十位数字
if (wei)
num_r=LED[num_r];
else
num_r=LED[num_l];
if (wei)
{
num_r &= 0x7f; //十位数码管的位选角Q7清零
PORTB |= 0x08 ; //个位数码管的位选角PB3置一
}
else{
num_r |= 0x80; //十位数码管的位选角Q7置一
PORTB &= 0xf7; //个位数码管的位选角PB3清零
}
for (i=0;i<8;i++)
{
if (num_r & 0x80)
{
PORTB |= 0x01;
}
else
{
PORTB &= 0x0FE;
}
num_r = num_r << 1;
PORTB|=0x10; //时钟PB4置一
PORTB&=(~0x10); //时钟PB4清零
}
wei = !wei;
}
//////////////初始化程序 //////////////
void system_init()
{
DDRB=0xfd;
PORTB=0xfd; //PB1置一
SREG=0x80; //允许单片机的中断功能MCUCR=0x03; //上升沿触发
GIMSK=0x40; //INT0位置一，外部中断使能TCCR0A=0x00; //设置定时器工作模式
}
/**中断程序 **/
#pragma interrupt_handler time_0:2
void time_0()
{
if((PINB&0x02)!=0)
{
MCUCR=0x02; //设置引脚下降沿触发
TCCR0B=0x03; //开定时器
}
if((PINB&0x02)==0)
{
MCUCR=0x03; //设置引脚上升沿触发
TCCR0B=0x00; //关定时器
s=TCNT0; //读取定时器数据
TCNT0=0; //对定时器清零
}
Dist=s;
}
/**主程序**/
void main(void)
{
system_init();
while(1)
{
PORTB&=0xfb;
delay_ms(1); //延时25us
PORTB|=0x04;
delay_ms(1);
Dist=Dist;
display_num(Dist);
delay_ms(40); //延时25*40us=1000us}}。