超聲波傳感器測距原理與模塊使用

　　超聲波也是一種聲波，其聲速V與溫度有關。在使用時，如果傳播介質溫度變化不大，則可近似認為超聲波速度在傳播的過程中是基本不變的。如果對測距精度要求很高，則應通過溫度補償的方法對測量結果加以數值校正。V = 331.4 + 0.607T ，式中，T為實際溫度單位為℃，v為超聲波在介質中的傳播速度單位為m/s

　　實際測量時由于傳感器和被測物體的角度不同，被測物體表面也可能是不是平整的，產生幾種特殊情況，會導致測量結果錯誤，如下圖，可以通過旋轉探頭角度多次測量來解決。

　　超聲波傳感器的主要性能指標包括：

　　(1)工作頻率。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。當加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時，輸出的能量最大，靈敏度也最高。

　　(2)工作溫度。由于壓電材料的居里點一般比較高，特別時診斷用超聲波探頭使用功率較小，所以工作溫度比較低，可以長時間地工作而不失效。醫療用的超聲探頭的溫度比較高，需要單獨的制冷設備。

　　(3)靈敏度。主要取決于制造晶片本身。機電耦合系數大，靈敏度高。

　　超聲波測距模塊： 市場上有很多做好的測量模塊，價格性能不一。

　　HC-SR04超聲波測距模塊可提供2cm-400cm的非接觸式距離感測功能， 測距精度可達高到3mm;模塊包括超聲波發射器、接收器與控制電路。基本工作原理：

　　(1)采用IO口TRIG觸發測距，給至少10us的高電平信號;

　　(2)模塊自動發送8個40khz的方波，自動檢測是否有信號返回;

　　(3)有信號返回，通過IO口ECHO輸出一個高電平，高電平持續的時間就是超聲波從發射到返回的時間。

　　測試距離=(高電平時間*聲速(340M/S))/2;