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空气中超声波信号强度和测量距离的关系

发布时间:2019-07-18 05:51 来源:未知 编辑:admin

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  原理是在空气中使用超声波距离测量超声波的传播速度是已知的,测量的声波反射后发射时间障碍物,根据发送器和接收器,用于计算发射之间的时间差指向该障碍物的实际距离。因此,超声波和雷达测距原理的原理是一样的。

  其中L是测量距离的长度,C是在空气中的超声波传播速度,T为距离测量的传播时间差(T传输的一半接收时间值)。

  超声波测距主要应用于逆向提醒,建筑工地,工业现场,如距离测量,虽然目前距离范围可以达到几百米,但测量的精度往往只能达到厘米量级。

  作为超声波发射器是容易取向,良好的方向,强度,易于控制,具有与待测量的物体不直接接触的优点,是理想的液位测量的手段。在精密的液位测量需要达到毫米级的精度,但是目前国内的超声波测距专用集成电路仅仅是厘米级的精度。通过分析生成的提高测量时间差到微秒级,以及以补偿与LM92温度传感器的声波传播速度的超声波距离测量误差的原因,我们设计了一个高精度的超声测距仪可以实现毫米波电平精度。

  C×T /超声波测距误差分析,表明测距误差由超声波测距时间误差传播误差传播速度引起的。

  当记者问时间误差范围小于1mm误差,假设已知超声波速度C =344米/秒(20℃环境温度下),忽略声音传播错误的速度。测距误差S△吨(0.001/344)≈0.000002907s的2.907ms。

  在超声波前提的传播速度是精确的,测量的传播时间差,只要达到微秒级的距离的准确性,我们可以保证小于1mm的误差测距误差。作为时钟参考89C51单片机的定时器12MHz晶振可以很容易地计算为1μs的精度,因此系统可以采用1mm以内测量范围89C51定时器错误保证时间。

  受空气的密度,空气的密度更高的超声波传播速度的传播速度,超声波的速度传播,空气密度和温度有着密切的的关系,如表1所示。

  精度要求的超声波测距达到1mm时,超声波传播必须考虑到环境温度。例如,当温度为0℃超声速332米/秒,30℃超声速350米/ s时,由于温度的变化改变18米/秒。如果超声在速度测量0℃30℃的环境测量误差造成的100米距离达到5M,1米测量误差将达到5mm处。

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