超聲波雷達的檢測信號由什麼傳輸

Ⅰ 超聲波測距的原理

二、 超聲波測距原理
1、 超聲波發生器
為了研究和利用超聲波，人們已經設計和製成了許多超聲波發生器。總體上講，超聲波發生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產生超聲波，一類是用機械方式產生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動型等；機械方式有加爾統笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前較為常用的是壓電式超聲波發生器。
2、壓電式超聲波發生器原理
壓電式超聲波發生器實際上是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波發生器內部結構如圖1所示，它有兩個壓電晶片和一個共振板。當它的兩極外加脈沖信號，其頻率等於壓電晶片的固有振盪頻率時，壓電晶片將會發生共振，並帶動共振板振動，便產生超聲波。反之，如果兩電極間未外加電壓，當共振板接收到超聲波時，將壓迫壓電晶片作振動，將機械能轉換為電信號，這時它就成為超聲波接收器了。
3、超聲波測距原理
超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據計時器記錄的時間t，就可以計算出發射點距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2 。這就是所謂的時間差測距法。
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。由此可見，超聲波測距原理與雷達原理是一樣的。
測距的公式表示為：L=C×T
式中L為測量的距離長度；C為超聲波在空氣中的傳播速度；T為測量距離傳播的時間差(T為發射到接收時間數值的一半)。
超聲波測距主要應用於倒車提醒、建築工地、工業現場等的距離測量，雖然目前的測距量程上能達到百米，但測量的精度往往只能達到厘米數量級。
由於超聲波易於定向發射、方向性好、強度易控制、與被測量物體不需要直接接觸的優點，是作為液體高度測量的理想手段。在精密的液位測量中需要達到毫米級的測量精度，但是目前國內的超聲波測距專用集成電路都是只有厘米級的測量精度。通過分析超聲波測距誤差產生的原因，提高測量時間差到微秒級，以及用LM92溫度感測器進行聲波傳播速度的補償後，我們設計的高精度超聲波測距儀能達到毫米級的測量精度。
超聲波測距誤差分析
根據超聲波測距公式L=C×T，可知測距的誤差是由超聲波的傳播速度誤差和測量距離傳播的時間誤差引起的。
時間誤差
當要求測距誤差小於1mm時，假設已知超聲波速度C=344m/s (20℃室溫)，忽略聲速的傳播誤差。測距誤差s△t<(0.001/344) ≈0.000002907s 即2.907μs。
在超聲波的傳播速度是准確的前提下，測量距離的傳播時間差值精度只要在達到微秒級，就能保證測距誤差小於1mm的誤差。使用的12MHz晶體作時鍾基準的89C51單片機定時器能方便的計數到1μs的精度，因此系統採用89C51定時器能保證時間誤差在1mm的測量范圍內。
超聲波傳播速度誤差
超聲波的傳播速度受空氣的密度所影響，空氣的密度越高則超聲波的傳播速度就越快，而空氣的密度又與溫度有著密切的關系，如表1所示。
已知超聲波速度與溫度的關系如下：
式中： r —氣體定壓熱容與定容熱容的比值，對空氣為1.40，
R —氣體普適常量，8.314kg·mol-1·K-1，
M—氣體分子量，空氣為28.8×10-3kg·mol-1，
T —絕對溫度，273K+T℃。
近似公式為：C=C0+0.607×T℃
式中：C0為零度時的聲波速度332m/s；
T為實際溫度(℃)。
對於超聲波測距精度要求達到1mm時，就必須把超聲波傳播的環境溫度考慮進去。例如當溫度0℃時超聲波速度是332m/s, 30℃時是350m/s，溫度變化引起的超聲波速度變化為18m/s。若超聲波在30℃的環境下以0℃的聲速測量100m距離所引起的測量誤差將達到5m，測量1m誤差將達到5cm。

Ⅱ 汽車的倒車雷達使用的是超聲波，而真正的雷達使用的是電磁波，為什麼又叫倒車雷達呢要專業解釋。

倒車雷達就相當於超聲波探頭，從整體上來說超聲波探頭可以分為兩大類：一是用電氣方式產生超聲波，其二是用機械方式產生超聲波，鑒於目前較為常用的是壓電式超聲波發生器，它有兩個電晶片和一個共振板，當兩極外加脈沖信號，它的頻率等於壓電晶片的固有震盪頻率時，壓力晶片將會發生共振，並帶動共振板振動，將機械的能轉為電信號的這一過程，這就成了超聲波探頭的工作原理。為了更好地研究超聲波和利用起來，人們已經設計和製造出很多超聲波發聲器，超聲波探頭加以運用在使用汽車倒車雷達上。

雷達是白天黑夜均能探測遠距離的目標，且不受霧、雲和雨的阻擋，具有全天候、全天時的特點，並有一定的穿透能力。因此，它不僅成為軍事上必不可少的電子裝備，而且廣泛應用於社會經濟發展(如氣象預報、資源探測、環境監測等)和科學研究(天體研究、大氣物理、電離層結構研究等)。星載和機載合成孔徑雷達已經成為當今遙感中十分重要的感測器。以地面為目標的雷達可以探測地面的精確形狀。其空間分辨力可達幾米到幾十米，且與距離無關。雷達在洪水監測、海冰監測、土壤濕度調查、森林資源清查、地質調查等方面顯示了很好的應用潛力

不一個概念的。

Ⅲ 超聲波雷達是通過聲音傳播能量的嗎

是傳播信息吧……能量只是附帶的啊，當能量沒有了，就傳不回來啊。雷達是通過聲波來探測信息的啊……

Ⅳ 超聲波探測器的原理

超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據計時器記錄的時間t，就可以計算出發射點距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2。這就是所謂的時間差測距法。
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。由此可見，超聲波測距原理與雷達原理是一樣的。測距的公式表示為：L=C×T
式中L為測量的距離長度；C為超聲波在空氣中的傳播速度；T為測量距離傳播的時間差(T為發射到接收時間數值的一半)。
超聲波測距主要應用於倒車提醒、建築工地、工業現場等的距離測量，雖然目前的測距量程上能達到百米，但測量的精度往往只能達到厘米數量級。由於超聲波易於定向發射、方向性好、強度易控制、與被測量物體不需要直接接觸的優點，是作為液體高度測量的理想手段。在精密的液位測量中需要達到毫米級的測量精度，但是目前國內的超聲波測距專用集成電路都是只有厘米級的測量精度。通過分析超聲波測距誤差產生的原因，提高測量時間差到微秒級，以及用LM92溫度感測器進行聲波傳播速度的補償後，我們設計的高精度超聲波測距儀能達到毫米級的測量精度 。

Ⅳ 超聲波感測器的發射與接收分別利用什麼效應，檢測原理是什麼

SDT中國聯絡中心崑山祺邁測控工程師回答：超聲波是一種頻率大於20khz的音波。
超聲波有發射型的和接收型的，
發射型的儀器本身發射超聲波，再接受反饋的超聲波
接收型的，本身不發射超聲波，是通過感測器接受超聲波，將其轉換成電信號，進行測量分析。

Ⅵ 毫米波雷達和超聲波雷達區別

目前主流的「眼睛」有四類——毫米波雷達、激光雷達、超聲波雷達、攝像頭。他們各自都有自己的特點，比如攝像頭的優點就很突出：精度高，距離遠，直觀方便；可是缺點也同樣突出：受到天氣的影響太大。倘若霧霾一來，或是陰雨綿綿，估計就只能兩眼一抹黑了。

然而它們原理和現狀都如何呢？

毫米波雷達

首先我們要明白啥是毫米波，毫米波實質上就是電磁波。毫米波的頻段比較特殊，其頻率高於無線電，低於可見光和紅外線，頻率大致范圍是10GHz—200GHz。這是一個非常適合車載領域的頻段。目前，比較常見的車載領域的毫米波雷達頻段有三類。

1，24—24.25GHz這，目前大量應用於汽車的盲點監測、變道輔助。雷達安裝在車輛的後保險杠內，用於監測車輛後方兩側的車道是否有車、可否進行變道。這個頻段也有其缺點，首先是頻率比較低，另外就是帶寬（Bandwidth）比較窄，只有250MHz。

2，77GHz，這個頻段的頻率比較高，國際上允許的帶寬高達800MHz。據介紹，這個頻段的雷達性能要好於24GHz的雷達，所以主要用來裝配在車輛的前保險杠上，探測與前車的距離以及前車的速度，實現的主要是緊急制動、自動跟車等主動安全領域的功能。

3，79GHz—81GHz，這個頻段最大的特點就是其帶寬非常寬，要比77GHz的高出3倍以上，這也使其具備非常高的解析度，可以達到5cm。

原理：振盪器會產生一個頻率隨時間逐漸增加的信號，這個信號遇到障礙物之後，會反彈回來，其時延是2倍距離/光速。返回來的波形和發出的波形之間有個頻率差，這個頻率差和時延是呈線性關系的：物體越遠，返回的波收到的時間就越晚，那麼它跟入射波的頻率差值就越大。

將這兩個頻率做一個減法，就可以得到二者頻率的差頻（差拍頻率），通過判斷差拍頻率的高低就可以判斷障礙物的距離。

根據國內產業機構調查，國內2014年汽車毫米波雷達銷量約為120萬顆，2015年約為180萬顆。主要應用為盲點檢測和後方車輛提醒的中短距雷達（24Ghz），每車需要兩顆。

2015年中國汽車銷售量為2459.8萬輛，如果2015-2020年我國的乘用車復合增速為4%，到 2020年乘用車全年銷量將近約為3000萬輛。到2020年，如果中國汽車銷售量中有15%裝配汽車毫米波雷達的話，按每輛車裝配2 個，預計2020年的毫米波雷達需求量近900萬個，未來五年復合增速約為50%。

目前中國市場中高端汽車裝配的毫米波雷達感測器全部依賴進口，市場被美、日、德企業壟斷，價格昂貴，自主可控迫在眉睫。國內企業怎麼破局？前不久的IC CHINA 2017上，與非網記者參加了一個加特蘭77GHz CMOS雷達晶元發布會，其產品是是全球首家採用CMOS工藝並實現量產的77GHz雷達收發晶元，不由得讓人覺著歐美大廠壟斷的今天，也有國產企業開始發出自己的聲音。

激光雷達

激光雷達不是單純的指發射激光的探測器就是激光雷達，工作在紅外和可見光波段的，以激光為工作光束的雷達稱為激光雷達。而激光雷達的工作原理是向目標發射探測信號(激光束),然後將接收到的從目標反射回來的信號(目標回波)與發射信號進行比較,作適當處理後,就可獲得目標的有關信息,如目標距離、方位、高度、速度、姿態、甚至形狀等參數。

從本質上說激光雷達和毫米波雷達都是利用回波成像來構顯被探測物體的，就相當於人類用雙眼探知而蝙蝠是依靠超聲波探知的區別。但激光雷達會比較容易受到自然光或是熱輻射的影響，在自然光強烈或是輻射區域的時候，激光雷達將會被消弱很多而且激光雷達的造價成本高，對工藝水平要求也比較高。而毫米波雷達而言，雖然抗干擾能力較強，但是距離和精確度確實硬傷，而且在行車環境下，處於多重波段並存的環境下對毫米波的影響是極大的。毫米波對於較遠處的探測能力也是極為有限的。

簡單來說，激光雷達精度更高，但價格昂貴。

據國外調研機構的分析預測，2015年全球汽車激光雷達市場規模約為6千2百萬美元，預計2020年全球市場規模將達到2.7億美元左右。2016～2020年將以34%年復合成長率增長。

2016年以來，看好激光雷達在無人駕駛汽車的應用前景，促使許多公司包括創業公司都試圖挑戰激光雷達。國外領先公司有Velodyne、Quanergy、LeddarTech、ConTInental等，國內有北科天繪、禾賽科技、思嵐科技、華達科捷、速騰聚創等，火爆的無人駕駛市場促使激光雷達市場競爭加劇。

業內人士普遍預計，汽車激光雷達市場快速增長將可能在2018年至2019年徹底到來。

超聲波雷達

超聲波發射器向外面某一個方向發射出超聲波信號，在發射超聲波時刻的同時開始進行計時，超聲波通過空氣進行傳播，傳播途中遇到障礙物就會立即返射傳播回來，超聲波接收器在收到反射波的時刻就立即停止計時。在空氣中超聲波的傳播速度是340m/s，計時器通過記錄時間t，就可以測算出從發射點到障礙物之間的距離長度（s），即：s＝340t/2

Ⅶ 超聲波雷達組成是

超聲波雷達內部有一個發射頭和一個接收頭，安裝在同一面上。在有效的檢測距離內，發射頭發射特定頻率的超聲波，遇到檢測面反射部分超聲波；接收頭接收返回的超聲波，由晶元記錄聲波的往返時間，並計算出距離值；超聲波雷達可以通過模擬介面和IIC介面兩種方式將數據傳輸給控制單元。

(7)超聲波雷達的檢測信號由什麼傳輸擴展閱讀

雷達所起的作用跟眼睛和耳朵相似，當然，它不再是大自然的傑作，同時，它的信息載體是無線電波。 事實上，不論是可見光或是無線電波，在本質上是同一種東西，都是電磁波，在真空中傳播的速度都是光速C，差別在於它們各自的頻率和波長不同。

其原理是雷達設備的發射機通過天線把電磁波能量射向空間某一方向，處在此方向上的物體反射碰到的電磁波；雷達天線接收此反射波，送至接收設備進行處理，提取有關該物體的某些信息（目標物體至雷達的距離，距離變化率或徑向速度、方位、高度等）。

測量速度原理是雷達根據自身和目標之間有相對運動產生的頻率多普勒效應。雷達接收到的目標回波頻率與雷達發射頻率不同，兩者的差值稱為多普勒頻率。從多普勒頻率中可提取的主要信息之一是雷達與目標之間的距離變化率。當目標與干擾雜波同時存在於雷達的同一空間分辨單元內時，雷達利用它們之間多普勒頻率的不同能從干擾雜波中檢測和跟蹤目標。測量目標方位原理是利用天線的尖銳方位波束，通過測量仰角靠窄的仰角波束，從而根據仰角和距離就能計算出目標高度。

測量距離原理是測量發射脈沖與回波脈沖之間的時間差，因電磁波以光速傳播，據此就能換算成雷達與目標的精確距離。

Ⅷ 什麼是超聲波雷達

超聲波雷達也稱超聲波感測器，它是利用超聲波特性研製而成，是在超聲波頻率范圍內將交變的電信號轉換成聲信號或將外界聲場中的聲信號轉換為電信號的能量轉換器件。

Ⅸ 雷達和超聲波的資料

雷達是一種神奇的電學器具，它由電磁波往返時間，測得阻波物的距離。假如你問雷達是誰發明的？在芬克的雷達機械中說，「雷達的發明，不能專歸於某一位科學家，乃是許多無線電學工程師努力研究，加以調准而成。」在戰時，美國麻省理工學院由五百位科學家和工程師致力於雷達的研究。希奇得很，在自然界中，你找得到神為某種動物所豫備的雷達。在一九四七年一月號的英國奮勉雜志上，科學家B. Vesey-Fitzgerald 發表了一篇很有趣的文本，給我們解釋蝙蝠在黑暗中如何指導自己飛行，不論如何黑暗，如何狹窄的地方，絕不碰壁，這是什麼原因？它怎樣知道前面有無障礙呢？關於這事有兩位美國生物學家格利芬和迦朗包在一九四○年已經證明，蝙蝠能夠避免碰撞，是藉一種天然雷達，不過是聲波代替電磁波，在原理方面完全相仿。從蝙蝠口中發出一種頻率極高的聲波，超過人類聽覺范圍以外，二位科學家藉著一種特製的電力設備，在蝙蝠飛行時，將它所發的高頻率聲波記錄出來。這種聲波碰到牆上，必然折回，它的耳膜就能分辨障礙物的距離遠近，而向適宜方向飛去。蝙蝠傳輸聲波也像雷達一樣，都是相距極短的時間而且極有規則，並且每隻蝙蝠，有其固有的頻率，這樣蝙蝠可分清自己的聲音，不至發生擾亂。因這緣故，蝙蝠飛行之時，常是張口，假如你將它口緊閉，它便失去指揮作用，假如堵上它的耳朵，便要撞到牆上，無法飛行。這個有趣的實驗，道破了它的秘密。 會飛的「活雷達」 蝙蝠善於在空中飛行，能作圓形轉彎、急剎車和快速變換飛行速度等多種「特技飛行」。白犬，隱藏在岩穴、 樹洞或屋檐的空隙里；黃昏和夜間，飛翔空中，捕食蚊、蠅、蛾等昆蟲。蝙蝠捕食大量的害蟲，對人有益，理應得 到保護。 到了夏季，雌蝙蝠生出一隻發育相當完全的幼體。初生的幼體長滿了絨毛，用爪牢固地掛在母體的胸部吸乳， 在母體飛行的時候也不會掉下來。 蝙蝠有用於飛翔的兩翼，翼的結構和鳥翼不相同，是由聯系在前肢、後肢和尾之間的皮膜構成的。前肢的第二、 三、四、五指特別長，適於支持皮膜；第一指很小，長在皮膜外，指端有鉤爪。後肢短小，足伸出皮膜外，有五趾， 趾端有鉤爪。休息時，常用足爪把身體倒掛在洞穴里或屋檐下。在樹上或地上爬行時，依靠第一指和足抓住粗糙物 體前進。蝙蝠的骨很輕，胸骨上也有與鳥的龍骨突相似的突起，上面長著牽動兩翼活動的肌肉。 蝙蝠的口很寬闊，口內有細小而尖銳的牙齒，適於捕食飛蟲。它的視力很弱，但是聽覺和觸覺卻很靈敏。一些 實驗證明，蝙蝠主要靠聽覺來發現昆蟲。蝙蝠在飛行的時候，喉內能夠產生超聲波，超聲波通過口腔發射出來。當 超聲波遇到昆蟲或障礙物而反射回來時，蝙蝠能夠用耳朵接受，並能判斷探測目標是昆蟲還是障礙物，以及距離它 有多遠。人們通常把蝙蝠的這種探測目標的方式，叫做「回聲定位」。蝙蝠在尋食、定向和飛行時發出的信號是由 類似語言音素的超聲波音素組成。蝙蝠必須在收到回聲並分析出這種回聲的振幅、頻率、信號間隔等的聲音特徵後， 才能決定下一步採取什麼行動。 靠回聲測距和定位的蝙蝠只發出一個簡單的聲音信號，這種信號通常是由一個或二個音素按一定規律反復地出 現而組成。當蝙蝠在飛行時，發出的信號被物體彈回，形成了根據物體性質不同而有不同聲音特徵的回聲。然後蝙 蝠在分析回聲的頻率、音調和聲音間隔等聲音特徵後，決定物體的性質和位置。 蝙蝠大腦的不同部分能截獲回聲信號的不同成分。蝙蝠大腦中某些神經元對回聲頻率敏感，而另一些則對二個 連續聲音之間的時間間隔敏感。大腦各部分的共同協作使蝙蝠作出對反射物體性狀的判斷。蝙蝠用回聲定位來捕捉 昆蟲的靈活性和准確性，是非常驚人的。有人統計，蝙蝠在幾秒鍾內就能捕捉到一隻昆蟲，一分鍾可以捕捉十幾只 昆蟲。同時，蝙蝠還有驚人的抗干擾能力，能從雜亂無章的充滿雜訊的回聲中檢測出某一特殊的聲音，然後很快地 分析和辨別這種聲音，以區別反射音波的物體是昆蟲還是石塊，或者更精確地決定是可食昆蟲，還是不可食昆蟲。 當2萬只蝙蝠生活在同一個洞穴里時，也不會因為空間的超聲波太多而互相干擾。蝙蝠回聲定位的精確性和抗 干擾能力，對於人們研究提高雷達的靈敏度和抗干擾能力，有重要的參考價值。

晶兒 2009年 3月11日

Ⅹ 超聲波雷達的工作原理

超聲波雷達的工作原理是利用感測器中的超聲波發生器產生40kHz的超聲波，然後接收探頭接收障礙物反射的超聲波，並根據超聲波反射接收的時差計算出與障礙物的距離。