超聲波是指超出人類聽力規(guī)模（> 20 kHz）的信號(hào)，通常在40至70 kHz規(guī)模內(nèi)。這些信號(hào)像雷達(dá)相同運(yùn)用，它們會(huì)向方針輻射并反射回源。它們價(jià)格低廉，靈活，并且特別適用于短間隔運(yùn)用，尤其是轎車，家庭和工業(yè)機(jī)器人規(guī)劃。

超聲波傳感器有時(shí)與微波/毫米波雷達(dá)和攝像機(jī)結(jié)合運(yùn)用，以在轎車和工業(yè)運(yùn)用中提供不同但互補(bǔ)的周圍環(huán)境視圖。假如您正在尋覓一種傳感器，它不僅能夠檢測(cè)方針的存在，還能夠告訴您方針有多遠(yuǎn)，則超聲波或許是您的抱負(fù)挑選。

超聲波傳感器測(cè)距的原理

超聲波信號(hào)是指人類聽力規(guī)模以上的信號(hào)，大約為30到480 kHz.關(guān)于超聲波感應(yīng)，廣泛運(yùn)用的規(guī)模是40到70 kHz.頻率決定規(guī)模和分辨率；較低的頻率發(fā)生的感應(yīng)規(guī)模。常用頻率為58 kHz,丈量分辨率為1厘米（cm），規(guī)模為11米。在300 kHz時(shí)，分辨率或許低至1毫米。但是，此頻率規(guī)模的間隔約為30 cm.

超聲波收發(fā)器通過壓電換能器輻射信號(hào)。當(dāng)該信號(hào)撞擊方針時(shí)，會(huì)發(fā)生反射信號(hào)。該信號(hào)在收發(fā)器處接收，收發(fā)器丈量發(fā)送和返回的時(shí)刻。然后，運(yùn)用空氣中的聲速計(jì)算間隔D.

自由空間中的聲響速度（以英尺/秒為單位）為1120.該值隨溫度和其他周圍因素而變化，但是它是用于規(guī)模計(jì)算的杰出平均值。

D是超聲信號(hào)的總往返行程，T是發(fā)送和接收的時(shí)刻（以秒為單位）。那么往返間隔為：

D = 1120（T）

收發(fā)器與遠(yuǎn)程方針之間的實(shí)際間隔是D的一半。

超聲波運(yùn)用

超聲波技能已經(jīng)進(jìn)入了廣泛的運(yùn)用范疇，范疇或許是挨近檢測(cè)和間隔丈量。其他包括儲(chǔ)罐，流量丈量系統(tǒng)和成像產(chǎn)品中的液位檢測(cè)。大多數(shù)較新的運(yùn)用都針對(duì)消費(fèi)電子，轎車和工業(yè)/機(jī)器人范疇。

消費(fèi)電子

如今，房主希望使他們的房子主動(dòng)化。恒溫器和照明控件，其他便利包括吊扇，視頻門鈴，車庫(kù)門敞開器和安全警報(bào)器。所有這些或許都能夠通過添加某種方式的鄰近檢測(cè)來(lái)改善。這樣能夠依據(jù)占用狀況和安全警報(bào)主動(dòng)翻開或關(guān)閉照明燈，調(diào)節(jié)暖氣和空調(diào)。

另一個(gè)潛在的運(yùn)用是針對(duì)盛行的語(yǔ)音激活/響應(yīng)集線器（如Amazon Alexa,Google Home,Apple HomePod等）的挨近檢測(cè)。假如附近沒有人，這些設(shè)備能夠睡覺并節(jié)約電能，但是假如檢測(cè)到存在，則能夠喚醒。

當(dāng)前盛行的運(yùn)用是主動(dòng)吸塵器，即主動(dòng)吸塵地板的機(jī)器。大多數(shù)運(yùn)用超聲波在超聲波換能器成功檢測(cè)到的物體周圍導(dǎo)航。多個(gè)換能器使這些設(shè)備具有完好的360度視界，即便在復(fù)雜的房間中也能夠輕松導(dǎo)航。

關(guān)于不需要在家中到達(dá)高速的機(jī)器人，超聲感應(yīng)是雷達(dá)的一種低成本，低速替代品。超聲波感應(yīng)比避開障礙物的光學(xué)飛翔時(shí)刻更可靠，由于超聲波感應(yīng)不受障礙物反射的可用光量的影響。一些運(yùn)用程序還標(biāo)明，超聲波優(yōu)于被迫紅外（PIR）傳感器，后者乃至或許被迫物乃至昆蟲所詐騙。

轎車行業(yè)

超聲波是某些轎車運(yùn)用的抱負(fù)挑選。現(xiàn)在，它已用于現(xiàn)代的駕駛員輔助系統(tǒng)（ADAS）中的盲點(diǎn)檢測(cè)和主動(dòng)泊車。它已在許多新SUV盛行的后備箱翻開式行李箱/尾門功能中找到了方位。這些傳感器足夠小，價(jià)格適中，是新用戶的不錯(cuò)挑選。

工業(yè)制作

在制作和其他工業(yè)運(yùn)用中，機(jī)器人的主動(dòng)化是日益增長(zhǎng)的趨勢(shì)。他們?cè)诠S車間四處移動(dòng)物料。他們?cè)诎惭b操作中依據(jù)需要拾取并放置對(duì)象。一個(gè)重要的問題是機(jī)器人之間或機(jī)器人與人之間的磕碰。這就是挨近檢測(cè)能夠避免此類事端發(fā)生的地方-——超聲波傳感器非常適合處理此使命。他們?yōu)闄C(jī)器人提供了更高的智能水平，可協(xié)助他們完結(jié)材料處理工作而不會(huì)發(fā)生意外。