超声波传感器测距实验.

超声波传感器测距实验

一、实验目的：了解超声波在介质中的传播特性；了解超声波传感器测量距离的原理和结构。

二、基本原理：超声波传感器由发射探头、接收探头及相应的测量电路组成。超声波是听觉阈值以外的振动，其常用频率范围在104～3×106之间，超声波在介质中可以产生三种形式的振荡波：横波、纵波、表面波。用于测量距离时采用纵波。本实验用超声波发射探头的发射频率为40KHz，在空气中波速为344m/s。当超声波在空气中传播碰到金属介面时会产生一个反射波和折射波，从金属介面反射回来的波由接收探头接收探头接输入测量电路，计算超声波从发射到接收之间的时间差Δt，从s=v·Δt就能算出相应的距离。

三、需用器件与单元：超声波传感器实验模板、超声波发射及接收器件、反射挡板、数显表、±15V电源。

四、实验步骤：

1、超声波传感器发射和接收四根尾线中，编号为1、2的二根线插入发射电路两个端孔；编号为3、4的二根线插入接收电路二个端孔。从主控箱接入±15V。

2、距超声波传感器5cm(0～5cm左右为超声波测量盲区)处放置反射挡板，合上电源。实验模板滤波电路输出端与主控箱V i相接，电压选择2V档。调节挡板对正探头的角度，使输出电压达到最大。

3、以三源板侧边为基准，平行移动反射板，依次递增2cm，读出数显表上

的数据，记入表16-1。

表16-1超声波传感器输出电压与距离之关系。

4、根据一16-1数据画出V-X曲线，并计算其灵敏和线性度。

五、思考题：

调节反射档板的角度，重复上述实验，超声波传感还可用于测量角度吗？