超声波检测原理示意图，几种常见的超声波测距原理图

很多朋友对超声波检测原理示意图，几种常见的超声波测距原理图不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

超声波测距的原理超声波发射器向某个方向发射超声波，计时同时开始。超声波在空气中传播，途中遇到障碍物会立即返回。超声波接收器在接收到反射波时会立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340 m/s，根据计时器记录的时间t，可以计算出发射点与障碍物之间的距离(s)，即s=340t/2。这就是所谓的时差测距法

超声波测距的原理是已知超声波在空气中的传播速度，测量声波传输后遇到障碍物的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。可见超声波测距的原理和雷达是一样的。测距的公式为：L=CT，其中L为测量的距离长度；c是超声波在空气中的传播速度；t是测量距离传播的时间差(t是从发射到接收的时间值的一半)。

超声波测距主要用于倒车提醒、建筑工地、工业现场等的距离测量。虽然目前的测距范围可以达到100米，但是测量精度只能达到厘米量级。

超声波具有易于定向发射、方向性好、强度容易控制、不与被测物体直接接触等优点，是液体高度测量的理想手段。在精密液位测量中，需要达到毫米级的测量精度，而目前国内的超声波测距ASIC只有厘米级的测量精度。

通过分析超声波测距误差产生的原因，将测量时差提高到微秒级，并采用LM92温度传感器对声波传播速度进行补偿，我们设计的高精度超声波测距仪可以达到毫米级的测量精度。

方案一：采用分立模块的超声波测距仪系统包括超声波测距仪模块、LED数显模块、驱动模块控制模块、电源五个部分。超声波测距模块主要由发射部分和接收部分组成，超声波的发射由主控制器控制(如图1所示)；超声波换能器以40KHz的频率谐振，模块具有40KHz方波产生电路。

显示模块是一个8位数字显示的液晶显示器；测量结果用X点和XX米格式的三位域代码显示，数据的个数也用两位段代码显示。电源采用9V DC电源输入，5V和3.3V电源通过稳压器为系统各部分电路提供。图1超声波测距的结构方案二：基于PIC16F876A单片机的超声波测距。

超声波测距仪主要以单片机PIC16F876A为核心，其发射器是利用压电晶体的谐振来驱动周围空气振动的方式工作的。超声波发射器向某个方向发射超声波，同时开始计时。超声波在空气中传播，途中遇到障碍物立即返回，超声波接收器收到反射波立即停止计时。

一般情况下，超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，可以计算出发射点与障碍物之间的距离s，即s=340t/2，这就是测距常用的时差法。

在测距计数电路的设计中，采用了相关计数法。其主要原理是：测量时，单片机系统先向发射电路提供脉冲信号，单片机计数器处于等待状态，不计数；当信号传输一段时间后，单片机发出信号使系统关闭传输信号，计数器开始计数实现开始同步；当接收信号的最后一个脉冲到达时，计数器停止计数。

双向超声波测距仪系统主要由五个模块组成(如图2所示):LED显示模块、PIC16F876A芯片、超声波发射模块、超声波接收模块和电源模块。图2总体系统设计框图1.2方案选择

由于本课程设计是数模电路设计，并且考虑到单片机编程对团队成员来说比较陌生，调试会遇到较大的困难。第一种方案的电路是针对所学知识搭建的，原理比较熟悉，所以采用硬件电路比较复杂的第一种方案。更多方案请参考：超声波测距仪制作方案利用CX20106A制作超声波测距的电路图。

下面是使用CX20106A作为超声波接收和处理的典型电路，供参考。(当CX20106A接收到40KHz的信号时，会在7号管脚产生一个低电平的下降脉冲，可以连接到单片机的外部中断管脚作为中断信号输入)一、超声波发射部分需要注意什么1、首先要确定你发射的超声波的频率是标准的40KHz (50%占空比)，并保证有足够的驱动电压。

2、如果你开的是开放式非防水探头(就是探头表面有金属网的铝壳，可以看到里面有一个圆锥形的金属)，你只要用逆变器串联然后并联通过BTL推就可以了(短距离测距，10vpp以上的电压就够了)。

3、如果使用的探头是全封闭防水头，主要必须有足够的驱动电压来驱动探头(至少60vpp以上，必须使用倒车雷达专用的中周变压器。这个器件电感厂家都能找到，而且已经批量工业化，很容易买到。注意匝数比就行了，一般有110、1:7几个匝数比，都可以用)。

二、CX20106A的针脚5的阻值决定了接收的中心频率，200k的阻值决定了接收的中心频率为40KHz。使用CX20106A的优缺点：优点：简单易用，电路简单，减少了生产调试的麻烦。缺点：接收信号必须保证40KHz，否则无法解调。更多详情请参考：CX20106A超声波测距电路图。更多详情请参考：超声波测距系统的电路设计。

图2超声波测距电路原理图该系统的特点是利用单片机控制超声波的发射，并对超声波从发射到接收的往返时间进行计时。单片机是8751，经济好用，片上有4K ROM，编程方便。电路原理图如图2所示。只画了前测距电路的接线图，左右测距电路与前测距电路相同，省略。更多详情请参考：超声波测距电路设计。超声波测距示意图，请参考：超声波测距示意图

以上知识分享希望能够帮助到大家！