超声波传感器测距原理与模块使用

　　超声波也是一种声波，其声速V与温度有关。在使用时，如果传播介质温度变化不大，则可近似认为超声波速度在传播的过程中是基本不变的。如果对测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法对测量结果加以数值校正。V = 331.4 + 0.607T ，式中，T为实际温度单位为℃，v为超声波在介质中的传播速度单位为m/s

　　实际测量时由于传感器和被测物体的角度不同，被测物体表面也可能是不是平整的，产生几种特殊情况，会导致测量结果错误，如下图，可以通过旋转探头角度多次测量来解决。

　　超声波传感器的主要性能指标包括：

　　(1)工作频率。工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时，输出的能量最大，灵敏度也最高。

　　(2)工作温度。由于压电材料的居里点一般比较高，特别时诊断用超声波探头使用功率较小，所以工作温度比较低，可以长时间地工作而不失效。医疗用的超声探头的温度比较高，需要单独的制冷设备。

　　(3)灵敏度。主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大，灵敏度高。

　　超声波测距模块： 市场上有很多做好的测量模块，价格性能不一。

　　HC-SR04超声波测距模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能， 测距精度可达高到3mm;模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。基本工作原理：

　　(1)采用IO口TRIG触发测距，给至少10us的高电平信号;

　　(2)模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回;

　　(3)有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。

　　测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2;