㈠ 濃霧天氣影響超聲波測距
影響的,用是可以用的,具體影響多少挺難量化的
㈡ 溫度對超聲波傳播速度有什麼影響如何消除或補償誤差
溫度越高超聲波傳播速度越快,超聲波傳播的速度還取決於傳播介質的密度大小,一般密度越大也會越快,不過這些影響超聲波傳播速度的因素也會相互影響的,要綜合考慮。
㈢ 減小超聲波測距誤差的方法
超聲波測距誤差分析和減小方法:
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2.907ms。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5mm。而LM92溫度感測器的溫度測試解析度為0.0625℃,-10℃至+85℃准確度為±1.0℃,I2C匯流排介面。用89C51的通用I/O埠能很容易的模擬I2C匯流排的讀寫時序,LM92的高精度溫度測量能很好的補償超聲波在不同溫度的傳播速度。
超聲波測距原理
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。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,設計的高精度超聲波測距儀能達到毫米級的測量精度。
㈣ 超聲波感測器的測量精度受到哪些因素影響
超聲波感測器是將超聲波信號轉換成其他能量信號(通常是電信號)的感測器。超聲波感測器利用聲波介質對被檢測物進行非接觸式無磨損的檢測。其中超聲波是振動頻率高於20KHz的機械波。它具有頻率高、波長短、繞射現象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。因此超聲波感測器對透明或有色物體,金屬或非金屬物體,固體、液體、粉狀物質均能檢測尤其是在陽光不透明的固體中。其檢測性能幾乎不受任何環境條件的影響,包括煙塵環境和雨天。
然而關於影響超聲波感測器測量精度的因素卻是多個方面的。接下來工釆網小編來具體介紹一下。
首先對於超聲波感測器而言,測量精度通常是指模擬輸出的測量值的絕對精度。基於回波傳輸時間,超聲波感測器的測量精度依靠數個物理參數。這些參數通常與空氣和內部偏差相關。
由於空氣溫度對超聲波感測器的測量精度有很大的影響。當超聲波脈沖的回波的傳播時間被測量後,感測器用聲速計算到目標物的距離。然而,由於空氣溫度的改變,聲速每Kelvin改變0.17%. 幾乎所有的倍加福超聲波感測器都有一個溫度探測器來彌補這種影響。因此這個探測器測量環境溫度,感測器修正測量值的相關溫度偏移。例如:在室溫和較低的溫度下,濕度對聲速的影響可以忽略不計。然而,在高溫下,聲速隨著濕度的增高而增高。
其次超聲波感測器具有溫度補償的特性。那是因為超聲波感測器使用回波傳輸時間的方法原理,即測量超聲波脈沖發出和測得回波的時間間隔。超聲波感測器通過聲速來計算目標物的距離。當聲音在空氣中傳播時,聲速在室溫下大概是344 m/s。該特性能使模擬量輸出型的超聲波感測器在一個寬溫度范圍內獲得高達0.6mm的重復精度。其中聲速是依靠溫度來改變的,每升高一攝氏度改變約17%。因此,大多數的超聲波感測器配有溫度探測器用於測量距離的修正。這個補償可以在超聲波感測器從-25? C 到+70? C工作范圍內執行,並得到±1.5%的測量精度。
除空氣溫度、溫度、溫度補償以外氣壓、氣流、氣體類型、外部噪音等因素也會影響超聲波感測器的精度,相對於氣壓而言聲速在海平面和3000米海拔高度傳播時下降不到1%。指定位置的大氣波動可以忽略不計,對聲速的影響是難以衡量的。但是氣流對超聲波測量沒有影響。那是因為如果目標物有標准反射板的反射特性,一般氣流(風)7kn(50-61.5 km/h)對超聲波測量沒有影響。當然暴風雨天氣或者颶風可能導致不穩定的測量(信號衰減)。目前在關於聲速的變化,沒有得出常規的結論。這是因為氣流方向和氣流速度時常改變。另一方面外部噪音也是影響超聲波精度的一個因素,由於外部噪音和被測目標物的回波是不同的,通常不會引起誤判。如果幹擾源與超聲波感測器有同樣的頻率,內部噪音的振幅一定不會超過目標回聲的振幅。
無論是超聲波感測器本身還是周圍環境因素,都會影響距離測量的精確度,這時可以考慮採取一些措施,例如採用超聲波感測器 - MB7092
㈤ 超聲波感測器測距會受什麼因素影響
如果說是測量精度的話,主要是受溫度,壓力,濕度,氣體成分的影響。溫度和氣體成分是影響最大的。粉塵,蒸汽等會影響測量范圍。粉塵蒸汽大的環境,量程會大大的縮短。
㈥ 超聲波感測器的測量精度受到哪些因素影響
如果說是測量精度的話,主要是受溫度,壓力,濕度,氣體成分的影響。溫度和氣體成分是影響最大的。粉塵,蒸汽等會影響測量范圍。粉塵蒸汽大的環境,量程會大大的縮短。
對被測物要求:檢測時不接觸被測物,對被測物顏色。透明度無要求,被測物不能是聲音吸收材料(如海綿等),被測物形狀不能影響聲波的反射,如果被測物是聲音吸收材料或被測物形狀影響聲波的反射,則必須配反射器(可以是機器上任何平坦堅硬的部分)構成反射系統進行檢測。
組成部分
常用的超聲波感測器由壓電晶片組成,既可以發射超聲波,也可以接收超聲波。小功率超聲探頭多作探測作用。它有許多不同的結構,可分直探頭(縱波)、斜探頭(橫波)、表面波探頭(表面波)、蘭姆波探頭(蘭姆波)、雙探頭(一個探頭發射、一個探頭接收)等。
超聲探頭的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。構成晶片的材料可以有許多種。晶片的大小,如直徑和厚度也各不相同,因此每個探頭的性能是不同的,我們使用前必須預先了解它的性能。
以上內容參考:網路-超聲波感測器
㈦ 超聲波測距測速受哪些因素影響
聲速:不同物質的聲速回與外界的溫度、壓力、濕度影響,用時需要補償。
干擾:發射器可能會影響到接受,最近距離不可能太小。
功率:受發射功率影響,測試距離不能太遠。
反射物的性質:形狀和吸收會影響距離和精度
附近物體:中間物體的反射會造成干擾。
精度:受環境影響和發射頻率影響,精度不可能太高。
僅供參考
㈧ 超聲波測距是否受風的影響
原則上是受的。
超聲波傳播速度與介質密度有關,有風的話空氣密度肯定會變化,傳播速度也是會變的。
此外,風向對超聲波傳播路徑也有一定影響,自然接收端在順風和逆風時接收超聲波強度會有所不同(視傳播距離)。
㈨ 超聲波測距儀在雨天測距時會有哪些誤差急!還有如下圖所示的發射電路中五個反向器是什麼用途
圖在哪邊,怎麼沒看到?超聲波也有用在測水位系統,是因為超聲波對水也是沒有穿透性的,可以返回來。當在下雨時測量時,發送出去的波將碰到雨滴,此時可能會餘波反回進行干擾或者是發送出去的波形信號減弱等。。。五個反向器圖沒看到。。。但是推測是晶體起振的外圍或者是驅動電流放大,應該是二者之一,,, 我做過不同方案的超聲波距系統,對此有一些了解,圖你發上來看一下