当给陶瓷通电时,陶瓷的形状会发生改变。反过来,当压电陶瓷形变时,会生成一个电荷。振动器是由两片压电陶瓷或一片压电陶瓷和一个金属片组成,借助他们之间的相互特性,给振动器通电时,就会产生超声波。反过来,使用超声波让双压电晶片元件产生振动时,也会产生一个电信号[6]。根据这些特点,能够用压电陶瓷来制作超声波传感器。
图2-2: 超声波模块内部结构图
2。4 超声波测距原理
本系统采用超声波来对障碍物的距离进行测量,使用的方法是回波探测。即超声波发射器向前方发送超声波信号,在信号发出后,计时器计时。超声波在向外传播过程中如果受到障碍物的阻拦,就会被折射返回。当接收器接收到返回的超声波信号,计时器停止计时,得到超声波的传播时间t。超声波在常温下空气中的传播速度约为340m/s。因为所测得的时间t是超声波往返于目标物与超声波接收器之间的时间。所以障碍物与超声波接收器之间的距离S=340t/2(m)。来.自^优+尔-论,文:网www.youerw.com +QQ752018766-
因为超声波的速度受传播环境温度的影响。测量过程中,如果传播环境温度较为稳定,则可认为超声波的速度是一个固定值。实际测量中,假使需要精准测量值,则应通过在数据处理过程中,使用温度补偿的方法对测量结果加以修正,降低温度的影响,减少误差[7]。声速确定后,再得到超声波探测信号的传输时间,二者乘积的一半即为目标物到接收器的距离。这就是超声波测距仪的基本原理。