導航:首頁 > 製冷設備 > 超聲波測距精度怎麼計算

超聲波測距精度怎麼計算

發布時間:2023-01-07 00:30:22

⑴ 超聲波測距公式

穿透式:L=C×T
反射式:L=1/2C×T
L為測量距離;C為超聲波的傳播速度;T傳播的時間(T為發射到接收時間).

⑵ 超聲波測距公式

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)。

⑶ 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。

⑷ 超聲波測距原理及公式

比較准確的應該是:聲速 = 331.4*sqrt(1+T/273).sqrt表示開根號,T表示溫度.距離 = 0.5*C*t.C為聲速,t為發射和接收的時間差

⑸ 超聲波測距的量程跟精度根據什麼確定

量程是根據實際能測的最大距離來定。精度是看測量誤差和量程比。一般來說精度跟硬體,軟體,各種補償系數都有關系。

⑹ 怎樣計算超聲波感測器的測量精度

這個問題需要分情況:
如果是國產或國內組裝的,超聲波感測器的測量精度是要和主機一起測試的,且是一對一的關系,否則線形也就是測量的精度,就沒有參考價值。
如果是德國FLEXIM系列的超聲波流量計的感測器,可以單獨測試精度。
建議 計算超聲波感測器的測量精度的時候,在溫度,其它工況調試好的前提下,採用稱重或體積法。有需要你可以聯繫上海森逸智能儀器有公司的技術人員溝通交流

⑺ 測量精度儀表的測量精度怎麼算

儀表精度=(絕對誤差的最大值/儀表量程)*100%。

儀表精度=(允許絕對誤差/測量范圍)x100.

精度值越大其精度就越低。對儀表精度的劃分是:2.5級,1.6級,1級,0.5級,0.2級,0.1級,數值越大的精度等級越低。

假如有各等級相同量程的溫度計,它們的量程均為0-1000℃,對於2.5級的溫度計,其允許誤差為千分之二點五,即在全量程范圍內允許檢測誤差可達到2.5℃,而同樣,精度為0.1級的溫度計,在其全量程范圍內,允許檢測只有0.1℃。因此,精度值越小,其精度就越高。

(7)超聲波測距精度怎麼計算擴展閱讀:

在測量中,任何一種測量的精密程度高低都只能是相對的,皆不可能達到絕對精確,總會存在有各種原因導致的誤差。為使測量結果准確可靠.盡量減少誤差,提高測量精度。

必須充分認識測量可能出現的誤差,以便採取必要的措施來加以克服。通常在測量中有基本誤差、補償誤差、絕對誤差、相對誤差、系統誤差、隨機誤差、過失誤差與抽樣誤差等。

⑻ 超聲波測距的原理

超聲波測距原理是通過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時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v ,而根據計時器記錄的測出發射和接收回波的時間差△t ,就可以計算出發射點距障礙物的距離S ,即:
這就是所謂的時間差測距法。
由於超聲波也是一種聲波, 其聲速C與溫度有關,表1列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時,如果溫度變化不大, 則可認為聲速是基本不變的。常溫下超聲波的傳播速度是334 米/秒,但其傳播速度V 易受空氣中溫度、濕度、壓強等因素的影響,其中受溫度的影響較大,如溫度每升高1 ℃, 聲速增加約0. 6 米/ 秒。如果測距精度要求很高, 則應通過溫度補償的方法加以校正(本系統正是採用了溫度補償的方法)。已知現場環境溫度T 時, 超聲波傳播速度V 的計算公式為:
聲速確定後, 只要測得超聲波往返的時間,即可求得距離。這就是超聲波測距儀的機理。

閱讀全文

與超聲波測距精度怎麼計算相關的資料

熱點內容
狼印機械鍵盤怎麼開燈光 瀏覽:429
軸承座端蓋台階尺寸如何標注 瀏覽:128
機械聯鎖裝置原理 瀏覽:618
雙線繪管怎麼插入閥門 瀏覽:884
mts三軸實驗裝置 瀏覽:719
怎麼關氧氣氮氣閥門 瀏覽:914
廣聯達怎麼換算機械 瀏覽:298
汽車空調製冷劑什麼材料 瀏覽:903
儀表上的ac什麼意思 瀏覽:69
自潤滑動軸承是什麼材質 瀏覽:346
供回水管上裝什麼閥門 瀏覽:331
盤點國內56個大型五金批發市場 瀏覽:89
鑄造交口杯怎麼解決 瀏覽:132
寧夏的機械公司有哪些 瀏覽:242
amggt50閥門怎麼開 瀏覽:952
老水管閥門打不開怎麼辦 瀏覽:913
鑄造球墨實心活塞冒口怎麼放 瀏覽:928
齒輪軸承孔大了怎麼修復 瀏覽:278
低壓安全閥門用於什麼作用 瀏覽:266
閥門m表示什麼作用 瀏覽:309