2。2  方案二:超声波测距

2。2。1  超声波测距原理

超声波发生器的内部的构造中含有两个压电晶片和一个共振板[ ]，当超声波发生器的两极在外部加脉冲信号，其频率与压电晶片的固有振荡频率相同时，压电晶片将会发出共振，并且带动共振板一起振动，随之就会产生超声波；相反，倘若两电极间没有在外部加电压，在共振板接收到超声波的时候，会强制压电晶片振动，把机械能转化为电信号，这就变化成超声波接收器；在超声检测电路中，发射端所获得的输出脉冲为一系列方波，其宽度为发射超声波与接收超声波的时间间隔，被测目标间隔越大，脉冲宽度就越大，输出的脉冲个数与被测间隔成正比。超声测距有以下两种方法：

（1）提取出输出脉冲的平均电压，此电压（它幅值基本固定）与所测间隔成正比，测量所得到的电压就可以测得距离；文献综述

（2）测定输出脉冲宽度，这就是发射超声波与接收超声波的时间间隔 ，所以被测距离为 （其中 是超声波在空气中的速度），本测量电路使用第2种方法，因为超声波的速度与气温有很大的关系，当气温变动不是很大时，可以认为超声波速度基本保持不改变，但假如测距精度需求非常高，则应该使用温度补偿的办法来加以校对。其温度与声速的关系表见表1 ，来作为距离计算的修正。

表1  超声波波速与温度关系

温度（℃） -30 -20 -10 0 10 20 30 100

声速（ ）

313 319 325 323 338 344 349 386

2。2。2  超声波测距仪原理框图

单片机发出一定频率大小信号放大之后从超声波发射器输出，超声波接受器把接收地超声波信号从放大器放大，解决完成后，开启单片机内中断程序，测量超声波的往返的时间 ，再经过软件进行计算，得到需测量的实际测量间隔且送至数码管显示