声波距离传感器
声波距离传感器,是一种利用超声波在空气中传播的时间差来非接触式测量距离的电子器件。
技术参数
1.测距范围:常见为2 cm–400 cm(如HC-SR04);工业级可达10米以上。
2.分辨率:通常1 mm–1 cm。
3.精度:±(1%–5%),受温度、湿度、目标表面材质影响。
4.盲区:最近可测距离(如2–10 cm),因发射后需等待余振衰减。
5.波束角:典型15°–30°,角度越小方向性越强,但对准要求更高。
6.输出接口:
数字(TTL电平,如Trig/Echo引脚);
模拟电压(0–5 V对应距离);
串口(UART、I2C)或工业总线(RS485、CAN)。
常见类型
1.一体式收发:发射与接收集成在一个探头,结构紧凑。
2.分体式收发:发射与接收分开,抗干扰强,适合长距。
3.模拟输出型:输出连续电压信号,响应快。
4.带温度补偿型:内置温度传感器,自动校正声速。
5.防水/工业级:IP67防护,用于液位或户外。
注意事项
1.目标表面影响:
软质、吸音材料(如棉布、泡沫)会吸收超声波,导致无回波;
倾斜表面可能使声波反射偏离接收器;
最佳目标:平整、坚硬、垂直于声束的表面(如墙壁、金属板)。
2.环境因素:
温度:每升高1℃,声速增加约0.6 m/s,未补偿时误差显著;
气流/粉尘/雾气:可能散射声波,降低信噪比;
高频噪声:某些电机或设备发出40 kHz附近噪声,造成干扰。
3.安装建议:
避免靠近其他超声波设备(防止串扰);
保持传感器前方无障碍物(如支架、线缆);
液位测量时,探头应垂直对准液面,避开进料口或气泡区域。
应用场景
1.机器人避障:扫地机器人、AGV小车实时感知障碍物距离;
2.液位监测:水箱、油罐、污水池的非接触式液位测量;
3.智能停车辅助:倒车雷达检测后方障碍物;
4.工业自动化:料位控制、物体计数、传送带定位;
5.智能家居:自动门、手势识别(简易)、人体存在检测;
6.农业:无人机定高飞行、灌溉水位监控。