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超聲波是一種頻率在 20KHz 以上的機(jī)械波，在空氣中的傳播速度約為 340 m／s（20°C時）。超聲波可由超聲波傳感器產(chǎn)生，常用的超聲波傳感器兩大類：一類是采用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波，目前較為常用的是壓電式超聲波傳感器。由于超聲波具有易于定向發(fā)射，方向性好，強(qiáng)度好控制，對色彩、光照度不敏感，反射率高等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于無損探傷，距離測量、距離開關(guān)、汽車倒車防撞、智能機(jī)器人等領(lǐng)域。
本設(shè)計的整體框圖如圖 1 所示，主要由超聲波發(fā)射，超聲波接收與信號轉(zhuǎn)換，按鍵顯示電路與溫度傳感器電路組成。超聲波測距是通過不斷檢測超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，從而測出發(fā)射和接收回波的時間差 T，然后求出距離 S=CT／2，式中的 C 為超聲波波速。在常溫下，空氣中的聲速約為 340m／s。由于超聲波也是一種聲波，其傳播速度 C 與溫度有關(guān)，在使用時，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速是基本不變的。因本系統(tǒng)測距精度要求很高，所以通過對溫度的檢測對超聲波的傳播速度加以校正。超聲波傳播速度確定后，只要測得超聲波往返的時間，如圖 2 所示，即可求得距離。這就是超聲波測距系統(tǒng)的基本原理。
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