【精品课件】超声波测距传感器
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超声波测距传感器
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，尤其是在阳光不 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。
性能指标
• 主要有三个参数： • 工作频率
• 工作温度
• 灵敏度
• 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：
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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Δt , 此Δt 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
超声波测距传感器
• 1.产品结构 • 2.性能分析 • 3.实际应用
产品结构
• 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
系统设计组成
• 1.超声波发射接收部分 •Βιβλιοθήκη Baidu2.放大电路 • 3.整形电路 • 4.测温电路
谢谢观赏！
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，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，一 般为几十KHZ，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， 衰减较小，传播较远。
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，尤其是在阳光不 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。
性能指标
• 主要有三个参数： • 工作频率
• 工作温度
• 灵敏度
• 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：
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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Δt , 此Δt 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
超声波测距传感器
• 1.产品结构 • 2.性能分析 • 3.实际应用
产品结构
• 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
系统设计组成
• 1.超声波发射接收部分 •Βιβλιοθήκη Baidu2.放大电路 • 3.整形电路 • 4.测温电路
谢谢观赏！
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，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，一 般为几十KHZ，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， 衰减较小，传播较远。