超聲波傳感器測距的原理

　　超聲波信號是指人類聽力范圍以上的信號，大約為30到480 kHz.對于超聲波感應，最廣泛使用的范圍是40到70 kHz.頻率決定范圍和分辨率；較低的頻率產生最大的感應范圍。常用頻率為58 kHz,測量分辨率為1厘米（cm），范圍最大為11米。在300 kHz時，分辨率可能低至1毫米。但是，此頻率范圍的最大距離約為30 cm。

　　超聲波收發器通過壓電換能器輻射信號。當該信號撞擊目標時，會產生反射信號。該信號在收發器處接收，收發器測量發送和返回的時間。然后，使用空氣中的聲速計算距離D。

　　自由空間中的聲音速度（以英尺/秒為單位）為1120.該值隨溫度和其他周圍因素而變化，但是它是用于范圍計算的良好平均值。

　　D是超聲信號的總往返行程，T是發送和接收的時間（以秒為單位）。那么往返距離為：

　　D = 1120（T）

　　收發器與遠程目標之間的實際距離是D的一半。

　　超聲波避障：

　　超聲波其實就是聲波的一種，因為頻率高于20kHz，所以人耳聽不見，并且指向性更強。

　　超聲波測距的原理比紅外線更加簡單，因為聲波遇到障礙物會反射，而聲波的速度已知，所以只需要知道發射到接收的時間差，就能輕松計算出測量距離，再結合發射器和接收器的距離，就能算出障礙物的實際距離。

　　超聲波測距相比紅外測距，價格更加便宜，相應的感應速度和精度也遜色一些。同樣，由于需要主動發射聲波，所以對于太遠的障礙物，精度也會隨著聲波的衰減而降低，此外，對于海綿等吸收聲波的物體或者在大風干擾的情況下，超聲波將無法工作。

　　避障技術作為增加無人機安全飛行的保障也隨著技術的發展日新月異。「避障功能」作為無人機在飛行過程中，通過其傳感器收集周邊環境的信息，測量距離從而做出相對應的動作指令，從而達到「避障」的作用，帶來的最直接的好處就是，以往一些人為疏忽造成的撞擊，現在都能經由避障功能去避免，既保障了無人機飛行安全的同時，也避免了對周圍人員財產的損害，讓飛無人機的門檻進一步得到了降低。目前，無人機的避障技術中最為常見的是超聲波傳感器、紅外線傳感器、激光傳感器以及視覺傳感器。

　　超聲波應用

　　超聲波技術已經進入了廣泛的應用領域，最大的領域可能是接近檢測和距離測量。其他包括儲罐，流量測量系統和成像產品中的液位檢測。大多數較新的應用都針對消費電子，汽車和工業/機器人領域。