超聲波測距為什麼有兩個

Ⅰ 超聲波模塊測距時,多個回波的檢測

1，模塊發送的方波是用來控制場管導通的，以此來激勵換能器發射超聲波。
2，超聲波有發射角，會導致從不同角度收到很多回波，以最先收到的為准，那麼後收到的則被忽略，在實際應用中我們叫虛假目標。處理這個問題可以從兩方面著手，首先是在設計軟體的時候要做一些濾波的程序（虛假回波抑制）。其次就是工況了，在安裝時感測器與目標之間要保持空曠，盡量避開中間的虛假目標

Ⅱ 紅外線測距儀為什麼用兩把光尺

測距儀從測距基本原理，可以分為以下三類：

1.
激光測距儀

激光測距儀是利用激光對目標的距離進行准確測定的儀器。激光測距儀在工作時向目標射出一束很細的激光，由光電元件接收目標反射的激光束，計時器測定激光束從發射到接收的時間，計算出從觀測者到目標的距離。激光測距儀是目前使用最為廣泛的測距儀，激光測距儀又可以分類為手持式激光測距儀（測量距離0-300米），望遠鏡激光測距儀（測量距離500-3000米）。

2.
超聲波測距儀

超聲波測距儀是根據超聲波遇到障礙物反射回來的特性進行測量的。超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射同時開始計時，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中斷停止計時。
通過不斷檢測產生波發射後遇到障礙物所反射的回波，從而測出發射超聲波和接收到回波的時間差T，然後求出距離L。超聲波測距儀，由於超聲波受周圍環境影響較大，所以一般測量距離比較短，測量精度比較低。目前使用范圍不是很廣闊，但價格比較低，一般幾百元左右。

3.紅外測距儀
紅外測距儀是用調制的紅外光進行精密測距的儀器，測程一般為1-5公里。利用的是紅外線傳播時的不擴散原理
：因為紅外線在穿越其它物質時折射率很小，所以長距離的測距儀都會考慮紅外線，而紅外線的傳播是需要時間的，當紅外線從測距儀發出碰到反射物被反射回來被測距儀接受到再根據紅外線從發出到被接受到的時間及紅外線的傳播速度就可以算出距離
紅外測距的優點是便宜，易制，安全，缺點是精度低，距離近，方向性差。

Ⅲ 超聲波測距的原理是什麼

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。

Ⅳ 多個超聲波測距為什麼會產生干涉請高手解答

我看了你的現象描述，
首先是：單路收發正常。 第二是：距離大了也正常。

現在從原理上來判斷一下，是不是幾個感測器面向不同的方向。

確認一下是不是回波反射到其他感測器上面去了，導致的異常。如果這樣的話就要注意處理一下波形信號。
這個判斷的時候用示波器掛一下就知道是不是本感測器的信號了。如果是其他的反射波，從硬體上解決一下比較好。是在不行，再做軟體處理。

Ⅳ 超聲波測距感測器原理

超聲波對液體、固體的穿透本領很大，尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業、國防、生物醫學等方面以超聲波作為檢測手段，必須產生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波感測器，習慣上稱為超聲換能器，或者超聲探頭。

Ⅵ 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。

Ⅶ 超聲波測距

對於第一個問題：
超聲波測距，通常在10米以內，但也有個別廠家做到幾十米甚至百米的。超聲波測距有以下幾個特點：1、頻率越高，精度也越高，但檢測距離越近（空氣衰減增大）；2、輸出功率越高、靈敏度越高，檢測距離也越遠（雖然是廢話，但我必須寫上）；3、通常檢測角度小的，測距范圍略遠；4、以上因素所造成的影響加起來，可能沒有被測物體帶來的影響更大：例如一個剛性表面（例如鋼板）和一根鐵絲、或者在鋼板表面鋪滿吸音綿、或者把鋼板與探頭法線夾角從垂直改為傾斜45度等等，這些因素所帶來的影響最大的。這也許不太容易理解，如果把超聲波比作可見光，那麼剛性表面可以理解成鏡子，要想讓你發現距離很遠的人，對方用鏡子『晃』你是最好不過的了。但如果把鏡子罩上黑紙，或者把鏡子傾斜45度所帶來的影響，你我可想而知，超聲波也一樣。

第二個問題：
一個單片機上同時使用幾個不同頻率的超聲波模塊，這就是軟體程序的問題，沒有什麼難度，大學生就可以做，我想你一定也沒問題。關於測距模塊，從20KHz~400KHz，測距范圍從0.1m~30m這些都不難購到，技術也不是很難。問題是，你能找到這么多頻率的探頭么？雖然超聲波探頭的各種頻率都有，但它是針對量程來劃分的，同一個量程里，頻率都很接近（例如3-10米測距基本都是40KHz）。你要在同一個量程里找出4種不同頻率來，恐怕是有難度的。當然你也可以用4種不同的頻率來驅動同一種探頭。可是，若4個頻率中的某個頻率與探頭的中心頻率差別大了（例如超過5%），會導致效率大幅減低，如果頻率差別小了，識別、區分他們又有困難，例如對於一個40KHz的探頭，一般廠家規定的下限和上限也就是38KHz~42KHz，我們就算冒險用到37KHz~43KHz（從可靠性和穩定性考慮，我不贊成這么用），你需要區分37KHz、39KHz、41KHz、43KHz四種頻率的反饋信號，如此以來，常規的測距電路是不能用了，你需要研究一種全新的測距方案來識別他們，而且不能影響正常的計時精度，我建議你參考一些微波雷達的技術。

Ⅷ 超聲波測距實踐中為什麼會有兩個數碼管有顯示有兩個沒有顯示

用ICL7107，這是一款專為電壓表頭而用的晶元，集成了3位半A/D轉換、碼制轉換、數碼管顯示掃描驅動等功能在內，製作電壓表非常簡單實用。 下圖為7107實用

Ⅸ 超聲波測距感測器的原理是什麼

1. 超聲波發生器

為了研究和利用超聲波，人們設計和製造了許多超聲波發生器。一般來說，超聲波發生器可以分為兩類:一類是電產生超聲波，另一類是機械產生超聲波。電方法有壓電、磁致伸縮、電等;機械方法有高爾通笛、水笛、氣笛。它們產生的超聲波的頻率、功率、聲波特性不同，所以它們的用途也不同。目前，比較常用的是壓電式超聲波發生器。

2. 壓電超聲發生器原理

壓電超聲波發生器實際上是利用壓電晶體的共振來工作。超聲發生器內部結構有兩個壓電晶片和一個諧振板。當脈沖信號作用於壓電晶片的兩極，其頻率等於壓電晶片的固有振盪頻率時，壓電晶片將產生共振，並驅動諧振板振動，產生超聲波。反之，如果兩電極之間不加電壓，當共振板接收到超聲波時，就會壓壓電片振動，將機械能轉化為電信號，從而成為超聲波接收器。

3.超聲波測距原理

超聲波發射器按一定方向發射超聲波，並與發射時間同時計時。超聲波在空氣中傳播，在途中遇到障礙物後立即返回。超聲波接收器接收到反射波後立即停止計時。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，可以計算出發射點到障礙物的距離s，即s=340t/2。這就是所謂的時差測距法。

超聲波測距的原理是使用空氣中超聲波的傳播速度是已知的,測量時間當聲波遇到障礙物後反射傳播,並計算實際距離的傳送點障礙基於發射和接收之間的時間差異。由此可見，超聲波測距原理與雷達測距原理是相同的。

測距公式表示為: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為發射到接收時間值的一半)。

超聲波測距主要用於倒車提醒、建築工地、工業工地等場所的距離測量。目前距離測量范圍雖然可以達到100米，但測量精度只能達到厘米量級。

超聲波具有定向發射容易、方向性好、強度易於控制、不與被測物體直接接觸等優點，是一種理想的液體高度測量方法。在精密的液位測量中需要達到毫米級的測量精度，但目前國內超聲波測距專用集成電路只有厘米級的測量精度。

Ⅹ 單片機超聲波測距系統原理

超聲波測距學習板，可應用於汽車倒車、建築施工工地以及一些工業現場的位置監控，也可用於如液位、井深、管道長度的測量等場合。要求測量范圍在0.27~4.00m，測量精度1cm，測量時與被測物體無直接接觸，能夠清晰穩定地顯示測量結果。超聲波測距原理
超聲波發生器內部結構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本時，將壓迫壓電晶片作振動，將機械能轉換為電信號，就成為超聲波接收器。在超聲探測電路中，發射端得到輸出脈沖為一系列方波，其寬度為發射超聲的時間間隔，被測物距離越大，脈沖寬度越大，輸出脈沖個數與被測距離成正比。超聲測距大致有以下方法：① 取輸出脈沖的平均值電壓，該電壓 (其幅值基本固定 )與距離成正比，測量電壓即可測得距離；② 測量輸出脈沖的寬度，即發射超聲波與接收超聲波的時間間隔 t，故被測距離為 S=1／2vt。本測量電路採用第二種方案。由於超 聲波 的聲速 與溫度有關，如果溫度變化不大，則可認為聲速基本不變 。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。超聲波測距適用於高精度的中長距離測量。因為超聲波在標准空氣中的傳播速度為331.45米/秒，由單片機負責計時，單片機使用12.0M晶振，所以此系統的測量精度理論上可以達到毫米級。
採用AT89C51或AT89S51單片機,晶振:12M,單片機用P1.0口輸出超聲波換能器所需的40K方波信號,利用外中斷0口監測超聲波接收電路輸出的返回信號,顯示電路採用簡單的4位共陽LED數碼管,斷碼用74LS244,位碼用8550驅動.
超聲波測距的演算法設計: 超聲波在空氣中傳播速度為每秒鍾340米（15℃時）。X2是聲波返回的時刻，X1是聲波發聲的時刻，X2-X1得出的是一個時間差的絕對值，假定X2-X1=0.03S，則有340m×0.03S=10.2m。由於在這10.2m的時間里，超聲波發出到遇到返射物返回的距離。
硬體部分採用AT89C51或AT89S51單片機,晶振:12M,單片機用P1.0口輸出超聲波換能器所需的40K方波信號,利用外中斷0口監測超聲波接收電路輸出的返回信號,顯示電路採用簡單的4位共陽LED數碼管,斷碼用74LS244,位碼用8550驅動. 主要由單片機系統及顯示電路、超聲波發射電路和超聲波檢測接收電路三部分組成。採用AT89S51來實現對CX20106A紅外接收晶元和TCT40-10系列超聲波轉換模塊的控制。單片機通過P1.0引腳經反相器來控制超聲波的發送，然後單片機不停的檢測INT0引腳，當INT0引腳的電平由高電平變為低電平時就認為超聲波已經返回。計數器所計的數據就是超聲波所經歷的時間，通過換算就可以得到感測器與障礙物之間的距離。

1.單片機系統及顯示電路
單片機採用89S51或其兼容系列。採用12MHz高精度的晶振，以獲得較穩定的時鍾頻率，減小測量誤差。
單片機用P1.0埠輸出超聲波轉化器所需的40KHz方波信號，利用外中斷0口檢測超聲波接受電路輸出的返回信號。顯示電路採用簡單實用的4位共陽LED數碼管，段碼用74LS244驅動，位碼用PNP三極體驅動。單片機系統及顯示電路如下圖所示.
使用CX20106A集成電路對接收探頭受到的信號進行放大、濾波。其總放大增益80db。以下是CX20106A的引腳注釋。

1腳：超聲信號輸入端，該腳的輸入阻抗約為40kΩ。
2腳：該腳與地之間連接RC串聯網路，它們是負反饋串聯網路的一個組成部分，改變它們的數值能改變前置放大器的增益和頻率特性。增大電阻R1或減小C1,將使負反饋量增大，放大倍數下降，反之則放大倍數增大。但C1的改變會影響到頻率特性，一般在實際使用中不必改動，推薦選用參數為R1=4.7Ω，C1=1μF。
3腳：該腳與地之間連接檢波電容，電容量大為平均值檢波，瞬間相應靈敏度低；若容量小，則為峰值檢波，瞬間相應靈敏度高，但檢波輸出的脈沖寬度變動大，易造成誤動作，推薦參數為3.3μf。
4腳：接地端。
5腳：該腳與電源間接入一個電阻，用以設置帶通濾波器的中心頻率f0，阻值越大，中心頻率越低。例如，取R=200kΩ時，f0≈42kHz，若取R=220kΩ，則中心頻率f0≈38kHz。
6腳： 該腳與地之間接一個積分電容，標准值為330pF，如果該電容取得太大，會使探測距離變短。
7腳：遙控命令輸出端，它是集電極開路輸出方式，因此該引腳必須接上一個上拉電阻到電源端，推薦阻值為22kΩ，沒有接受信號是該端輸出為高電平，有信號時則產生下降。 8腳：電源正極，4.5～5V。
軟硬體調試及性能
超聲波測距儀的製作和調試，其中超聲波發射和接收採用Φ16的超聲波換能器TCT40-16F1（T發射）和TCT40-16S1（R接收），中心頻率為40kHz，安裝時應保持兩換能器中心軸線平行並相距4～8cm，其餘元件無特殊要求。若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來，則可提高抗干擾能力。根據測量范圍要求不同，可適當調整與接收換能器並接的濾波電容C4的大小，以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。
硬體電路製作完成並調試好後，便可將程序編譯好下載到單片機試運行。根據實際情況可以修改超聲波發生子程序每次發送的脈沖寬度和兩次測量的間隔時間，以適應不同距離的測量需要。根據所設計的電路參數和程序，測距儀能測的范圍為0.07～5.5m，測距儀最大誤差不超過1cm。系統調試完後應對測量誤差和重復一致性進行多次實驗分析，不斷優化系統使其達到實際使用的測量要求。後續工作需實驗後才能驗證 根據參考電路和集成的電路器件測距范圍有限10m以內為好。