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超音波测距原理
超音波测距原理是在超音波发射装置发出超音波，它的根据是接收器接到超音波时的时间差，与雷达测距原理相似。 超音波发射器向某一方向发射超音波，在发射时刻的同时开始计时，超音波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超音波接收器收到反射波就立即停止计时。
（超音波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t（秒），就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2）
基本介绍
- 中文名：超音波测距原理
- 外文名：Ultrasonic ranging principle
- 通过：超音波发射装置发出超音波
- 根据：接收器接到超音波时的时间差
- 特点：与雷达测距原理相似
特点
超音波指向性强，在介质中传播的距离较远，因而超音波经常用于距离的测量，如测距仪和物 位测量仪等都可以通过超音波来实现。利用超音波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移 动机器人的研製上也得到了广泛的套用。
为了使移动机器人能自动避障行走，就必须装备测距系统，以使其及时获取距障碍物的距离信息（距离和方向）。本文所介绍的三方向（前、左、右）超音波测距系统，就是为机器人了解其前方、左侧和右侧的环境而提供一个运动距离信息。
分类
为了研究和利用超音波，人们已经设计和製成了许多超音波发生器。总体上讲，超音波发生器可以分为两大类：一 类是用电气方式产生超音波，一类是用机械方式产生超音波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生 的超音波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前较为常用的是压电式超音波发生器。
压电式超音波发生器原理
压电式超音波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。超音波发生器内部结构如图1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，便产生超音波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超音波 时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超音波接收器了。
超音波测距原理