ZHCAB98D September   2019  – December 2021 PGA450-Q1 , PGA460 , PGA460-Q1 , TDC1000 , TDC1000-Q1 , TDC1011 , TDC1011-Q1 , TUSS4440 , TUSS4470

 

  1.   摘要
  2.   商标
  3. 1什么是超声波飞行时间感测？
    1. 1.1 超声波原理
    2. 1.2 为何使用超声波感测？
    3. 1.3 超声波与其他感测技术相比如何？
    4. 1.4 典型的超声波感测应用
  4. 2超声波系统注意事项
    1. 2.1 超声波系统简介
    2. 2.2 超声回波和信号处理
    3. 2.3 传感器类型
    4. 2.4 传感器拓扑
    5. 2.5 传感器频率
    6. 2.6 传感器驱动（变压器驱动和直接驱动）和电流限制
    7. 2.7 脉冲计数
    8. 2.8 最小检测范围
  5. 3哪些因素会影响超声波感测？
    1. 3.1 传输介质
    2. 3.2 声阻抗
    3. 3.3 雷达截面
    4. 3.4 环境条件（温度、湿度、碎屑）
    5. 3.5 器件选择
  6. 4其他资源
  7. 5修订历史记录

1.1 超声波原理

超声波传感器可以在无需实际接触的情况下测量距离并检测物体的存在。它们通过生成和监测超声回波来实现这一点。根据传感器和物体的特性，空气中的有效距离在几厘米到几米之间。超声波传感器（或换能器）生成并发射超声波脉冲，而传感器视场内的物体会将这些脉冲反射回传感器。

GUID-D62E0419-7AAE-4477-ABE4-E7C45DC24395-low.png图 1-1 超声波飞行时间测量

超声波传感器是一种压电式换能器，它能够将电信号转换为机械振动，以及将机械振动转换为电信号。因此，在单基地方法中，超声波传感器是一个收发器，在单一频率下同时作为扬声器和麦克风工作。

传感器能够捕获发射回波和接收回波之间的时间差。声速是一个已知变量，因此捕获的往返时间可用于计算传感器和物体之间的距离。Equation1 显示了超声波距离计算。

Equation1. GUID-A24852E9-642A-4A38-8987-7F7221ACEDAF-low.gif

这种超声波感测方法基于声音传播时间进行飞行时间测量。请注意，通过空气的声速随温度而变化。在 20°C (68°F) 的干燥空气中，声速为 343 m/s 或 2.91 秒传播一千米。更多有关声速和温度之间关系的信息，请参阅Topic Link Label3.4。