超声波模块实验报告
超声测距模块实验报告
一、实验目的1. 理解超声波测距的基本原理。
2. 掌握超声波测距模块的硬件连接与软件编程。
3. 学习使用超声波测距模块进行距离测量。
4. 了解超声波测距在实际应用中的优势与局限性。
二、实验原理超声波测距是利用超声波在介质中传播的速度和距离之间的关系来测量距离的一种方法。
当超声波发射器发出超声波时，它会遇到障碍物并反射回来。
通过测量发射和接收超声波之间的时间差，可以计算出障碍物与发射器之间的距离。
超声波在空气中的传播速度大约为340m/s。
设超声波发射器与接收器之间的距离为d，超声波从发射器传播到障碍物并返回所需的时间为t，则有：\[ d = \frac{v \times t}{2} \]其中，v为超声波在空气中的传播速度，t为超声波往返所需的时间。
三、实验设备1. 超声波测距模块HC-SR042. STM32单片机开发板3. 调试工具4. 电源5. 导线四、实验步骤1. 硬件连接（1）将超声波测距模块的VCC、GND、TRIG和ECHO引脚分别连接到STM32单片机的3.3V、GND、GPIO和中断引脚。
（2）将STM32单片机的电源和地连接到实验平台的电源。
2. 软件编程（1）编写STM32单片机的程序，用于控制超声波测距模块。
（2）程序主要包含以下功能：- 初始化GPIO和中断引脚；- 发送触发信号；- 读取回响信号；- 计算距离；- 显示距离。
（3）使用HAL库函数实现上述功能。
3. 调试与测试（1）将程序烧录到STM32单片机中。
（2）使用调试工具检查程序运行情况。
（3）调整超声波测距模块的位置，测试不同距离下的测量结果。
五、实验结果与分析1. 实验数据通过实验，得到以下数据：| 距离（cm） | 测量值（cm） || :--------: | :--------: || 10 | 9.8 || 20 | 19.7 || 30 | 29.6 || 40 | 39.5 || 50 | 49.4 |2. 数据分析实验结果表明，超声波测距模块的测量精度较高，误差在±1cm以内。
超声波检测实验报告
超声波检测实验报告超声波检测实验报告引言：超声波检测是一种常见的非破坏性检测方法，广泛应用于医学、工业和科学研究领域。
本实验旨在通过超声波技术对不同材料的缺陷进行检测，探索其在材料科学中的应用。
一、实验装置与原理超声波检测实验装置由超声波发射器、接收器、示波器和被测材料组成。
超声波发射器产生高频声波，经过被测材料后，被接收器接收并转化为电信号，最后通过示波器显示。
二、实验步骤1. 准备被测材料：选取不同材质的样本，如金属、塑料和陶瓷。
确保样本表面平整且无明显瑕疵。
2. 设置实验装置：将超声波发射器和接收器固定在一定距离上，确保与被测材料保持一定的距离。
3. 发射超声波：打开超声波发射器，调节频率和幅度，使其适应被测材料的特性。
4. 接收信号：被测材料表面的超声波信号被接收器转化为电信号，并传送至示波器。
5. 分析结果：观察示波器上的波形和幅度变化，判断是否存在缺陷。
三、实验结果与分析通过实验，我们得到了不同材料的超声波检测结果。
在金属样本中，我们观察到了清晰的回波信号，没有发现明显的缺陷。
这是因为金属具有良好的导热性和导声性能，超声波在金属中传播时几乎不会被吸收或散射。
而在塑料样本中，我们发现了一些回波信号的弱化和延迟。
这可能是由于塑料的吸声性能较差，超声波在其内部传播时会受到吸收和散射的影响。
这些弱化和延迟的信号可能代表了材料内部的缺陷或异质性。
在陶瓷样本中，我们观察到了明显的回波信号衰减和散射。
陶瓷材料具有高硬度和脆性，其内部晶体结构和缺陷会导致超声波的衰减和散射。
因此，超声波检测在陶瓷材料中可以有效地检测到缺陷。
综上所述，超声波检测可以在不同材料中发现不同类型的缺陷。
在实际应用中，我们可以根据回波信号的特征和幅度变化来判断材料的质量和完整性。
四、实验误差与改进在实验过程中，我们注意到一些误差和不确定性。
首先，超声波在不同材料中的传播速度存在差异，这可能导致回波信号的延迟和失真。
其次，被测材料的表面状态和几何形状也会对超声波的传播和接收产生影响。
超声波实验报告总结与反思
超声波实验报告总结与反思1. 引言超声波技术是一种常用的非破坏性检测技术，具有测试准确、操作简单、成本较低等优点。
本次实验旨在通过超声波技术来检测不同材质的缺陷，验证其在实际应用中的可行性和准确性。
2. 实验步骤2.1 实验材料准备本次实验所需材料包括：超声波探头、样品（分别为不同材质的金属板和塑料板）、超声波仪器等。
2.2 实验仪器设置首先，将超声波探头连接到超声波仪器的探头接口上，并确保连接稳定。
然后，根据实验要求设置超声波仪器的工作模式和参数。
2.3 实验操作步骤1. 将金属板和塑料板分别放置在实验台上，并固定好位置。
2. 将超声波探头对准金属板的一侧，并调整超声波仪器参数，以获取所需的超声波信号。
3. 开始实验前，先记录下采样时间和采样点数，并将其设定在超声波仪器上。
4. 将超声波探头移动在金属板上，记录下探头位置与信号强度的变化。
5. 重复以上步骤，对塑料板进行检测。
3. 实验结果通过超声波检测，我们成功获得了金属板和塑料板的超声波信号，并记录下了探头位置与信号强度的变化。
经过进一步分析和处理，我们发现：1. 在金属板上，超声波信号强度与探头位置的变化关系较为显著。
当探头靠近缺陷处时，信号强度会显著降低，说明金属板存在缺陷。
2. 在塑料板上，超声波信号强度与探头位置的变化关系不明显。
这可能是由于塑料板的声波传播速度较低，导致信号强度变化不明显。
4. 实验验证与误差分析通过与已知缺陷的金属板进行对比，我们验证了超声波检测技术的准确性。
实验结果表明，该技术能够有效检测金属板上的缺陷。
然而，在实际应用中，仍存在一些误差和限制：1. 超声波信号的强度受多种因素影响，如探头位置、材料厚度等，因此需要进一步研究和分析影响因素，以提高检测准确性。
2. 现有超声波探头对不同材质的适应能力有限。
目前的探头主要适用于金属材料，对于塑料等非金属材料的检测效果有待改进。
3. 超声波技术在检测材料的内部缺陷时，受到材料密度和形态的影响，因此对于复杂形状的材料，可能无法准确检测。
超声波实验报告
超声波实验报告
实验报告标题：超声波实验报告
实验目的：
1. 学习超声波的物理性质和特点；
2. 掌握超声波的产生与检测方法；
3. 了解超声波在不同介质中的传播规律。
实验器材：
1. 超声波发射器和接收器；
2. 超声波传感器；
3. 超声波测距仪；
4. 示波器。
实验原理：
超声波是一种频率高于20kHz的机械波，在空气中的传播速度为343m/s，是一种有方向性的波。
超声波在不同介质中传播时，会发生折射、反射、散射等现象。
实验步骤：
1. 将超声波发射器与接收器连接到示波器上；
2. 打开示波器，设置合适的波形显示参数；
3. 使用超声波传感器，将超声波发射器对准接收器，并移动传感器，观察示波器上的波形变化；
4. 测量超声波在不同介质中的传播速度和折射率。
实验结果与分析：
根据实验数据和观察结果，我们可以得出以下结论：
1. 超声波在空气中传播速度为343m/s；
2. 超声波在液体和固体介质中的传播速度会有所变化，且通常比在空气中的传播速度更快；
3. 超声波在不同界面上会发生反射、折射、散射等现象；
4. 超声波的传播距离受到环境条件、介质性质等因素的影响。
实验结论：
通过本次实验，我们掌握了超声波的物理性质和特点，并通过实验验证了超声波在不同介质中的传播规律。
实验结果表明超声波在液体和固体介质中的传播速度会有所变化，并且在不同界面上会发生反射、折射、散射等现象。
超声波在现实生活中有着广泛的应用，例如医学超声诊断、工业无损检测等领域。
医学超声物理实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解超声波的基本原理及其在医学领域的应用。
2. 掌握超声波检测设备的使用方法。
3. 学习如何进行超声波成像技术操作。
4. 分析超声波在人体组织中的传播特性。
5. 通过实验，验证超声波在医学诊断中的有效性。
二、实验原理超声波是一种频率高于20000Hz的声波，其传播速度受介质密度和弹性模量等因素影响。
在医学领域，超声波广泛应用于诊断、治疗和手术等方面。
本实验主要利用超声波成像技术对人体组织进行观察和分析。
三、实验仪器与设备1. 超声波诊断仪2. 探头3. 被测物体（如：人体模型、水槽等）4. 记录纸和笔四、实验步骤1. 将探头连接到超声波诊断仪上，调整仪器参数，如：探头频率、深度等。
2. 将探头放置在被测物体表面，调整探头位置，确保探头与被测物体接触良好。
3. 开启超声波诊断仪，观察屏幕上的图像，记录图像信息。
4. 改变探头位置和角度，观察不同部位的图像，分析超声波在人体组织中的传播特性。
5. 对比不同被测物体的图像，验证超声波在医学诊断中的有效性。
五、实验结果与分析1. 实验结果显示，超声波在人体组织中的传播速度与介质密度和弹性模量有关。
在人体软组织中，超声波的传播速度约为1540m/s。
2. 通过调整探头位置和角度，可以观察到不同部位的图像，如：心脏、肝脏、肾脏等。
这些图像为临床诊断提供了重要依据。
3. 实验结果表明，超声波在医学诊断中的有效性较高，可用于检测多种疾病，如：肿瘤、心脏病、肝胆疾病等。
六、实验结论1. 超声波是一种在医学领域具有重要应用价值的声波技术。
2. 超声波成像技术能够对人体组织进行实时、无创、高分辨率的观察和分析。
3. 超声波在医学诊断中的有效性较高，可用于检测多种疾病，为临床诊断提供了重要依据。
七、实验注意事项1. 实验过程中，注意保持探头与被测物体接触良好，避免产生干扰信号。
2. 调整探头位置和角度时，要缓慢、平稳，以免影响图像质量。
3. 实验过程中，注意观察屏幕上的图像，及时记录相关信息。
超声波实验报告
超声波实验报告一、引言本次实验是关于超声波的研究。
超声波是一种频率高于人类听觉范围的声波，具有广泛的应用领域，例如医学、工业、海洋等。
通过这次实验，我们旨在了解超声波的特性以及其在不同领域中的实际应用。
二、实验目的1. 探究超声波的传播特性；2. 研究超声波在医学领域中的应用；3. 分析超声波在工业领域中的应用。
三、实验装置与方法1. 实验装置：超声波发生器、超声波传感器、信号发生器、示波器等；2. 实验方法：通过改变超声波信号的频率、振幅和波形等参数，分析超声波的特性。
四、实验结果与数据分析1. 超声波传播特性的实验结果：我们通过改变超声波信号的频率，观察超声波在不同介质中的传播情况。
实验结果显示，随着频率的增加，超声波在介质中的传播速度也增加。
这是因为频率越高，波长越短，波长短意味着周期短，因此超声波的传播速度会更快。
2. 超声波在医学领域中的应用：超声波在医学领域被广泛应用于医学影像学，例如超声心动图和超声检查。
超声心动图通过超声波对心脏进行成像，帮助医生诊断心脏疾病。
超声检查则可以用于产前检查、器官疾病诊断、肿瘤检测等。
由于超声波在人体组织中传播时不会引起明显的伤害，因此被认为是一种安全和无创的医学检查方法。
3. 超声波在工业领域中的应用：超声波在工业领域被广泛应用于材料表面检测、无损检测等。
例如，利用超声波的回波信号，可以检测出金属材料中的缺陷、裂纹以及材料的厚度等参数。
此外，超声波还可以用于液体和固体的搅拌、混合，以及清洗等工艺。
五、实验结论通过本次实验，我们得出了以下结论：1. 超声波频率越高，传播速度越快。
2. 超声波在医学领域中被广泛应用于医学影像学和超声检查。
3. 超声波在工业领域中被广泛应用于材料表面检测、无损检测以及工艺上的应用。
六、实验感想与反思通过这次实验，我们对超声波有了更深入的了解，并认识到其在医学和工业领域中的重要应用。
实验过程中，我们发现超声波传播的速度和频率之间存在一定的关系，这对我们进一步的研究和应用具有指导意义。
实验报告之传感器-超声波
传感器实验报告制作：刘煌司黄海锋实训的意义：在这个学期，我们已经学习了传感器技术，熟悉、了解了传感器的知识以及其在各方面的相关运用。
但书本知识仅仅是让我们了解到了有什么传感器和它的一些常用方法，实际上的运用，我们却还没有接触过、尝试过，所以，我们开展了传感器实训，让我们了解传感器在生活中实际用法和用途。
由于传感器各类众多，我们不可能拿它们来一一实验，于是，我们选择了一个运用较广的传感器——超声波传感器来进行实验。
分组情况：为了让更多人都有动手的机会，我们决定两人一组进行实验。
步骤：一、电路分析：本传感器电路是一个超声波测距电路，用一个单片机来控制整个电路。
以单片机为核心，其电路主要有以下几个模块：1、单片机的复位与晶振电路，这是单片机必不可少的电路，一个是让单片机从头开始运行，一个是给单片机提供能量的时钟电路；2、超声波发射电路，由单片机P1.0口发出40KHz的脉冲波，再分出两个路，当一条路的非门多于另一条的支路的时候，两个支路的输出就会一个为高电平，一个为低电平，且单片机的电流经过非门后，其电流也会增大，后两个非门的输出端接在了一起，使其电流又加大了一些；3、超声波接收电路：运用了一个SONY公司的一个集成电路，其接法是相对固定的，在超声波没有反回来的情况下，CX20106A的7脚为高电平，当收到超声波时，其7脚为低电平，再将7脚引到单片机的外部中断0处，通过编程，让它电平变化时作出相应的反应；4、数码管显示电路：由于单片机I/O口较少，所以用数码管的动态显示接法，单片机的P0口接数码管的段选，用P2.4－P2.7来控制它的们选端口。
二、画接线图：本电路有四个模块，所以为了让每人都有参与机会，所以我们一人画两个模块，然后再把这四个模块画在一起，再将其进行最后的修改，然后又将其与原理图核对，没有发现错误后就进行下一步。
三、焊接：可能是平时对万用板用的比较少，所以出现了比较多的问题，主要问题有下：开始时焊的锡很脏，完全没有那种光泽。
超声波实验报告
超声波实验报告超声波是一种在物体内部传播的机械波，它的频率高于人类能够听到的声音，通常超过20kHz。
超声波在医学、工业、生活等领域有着广泛的应用，本实验旨在通过实验验证超声波的传播特性和应用。
实验一，超声波的传播速度。
首先，我们使用超声波发生器产生一定频率的超声波，并通过示波器观察超声波的波形。
然后，我们在不同介质中测量超声波的传播速度，包括空气、水和固体材料。
实验结果表明，超声波在不同介质中的传播速度存在差异，这与介质的密度和弹性模量有关。
实验二，超声波的反射和折射。
接着，我们将超声波发射到不同材料表面，观察超声波的反射和折射现象。
实验结果显示，超声波在与材料表面接触时会发生反射和折射，其角度与入射角度和介质折射率有关。
这一现象在医学超声成像和工业无损检测中有着重要的应用。
实验三，超声波的聚焦和成像。
最后，我们使用超声波探头进行聚焦和成像实验。
通过调节超声波探头的焦距和频率，我们成功实现了对样品的聚焦成像。
这一实验结果表明，超声波在医学诊断和工业成像中具有良好的应用前景。
结论。
通过本次实验，我们验证了超声波的传播速度、反射和折射特性，以及聚焦成像能力。
超声波作为一种非破坏性检测技术，在医学、工业领域有着广泛的应用前景。
希望本实验能够增进对超声波的理解，为相关领域的研究和应用提供参考。
参考文献。
1. 朱伟. 超声波在医学中的应用[J]. 医学与哲学, 2018, 39(4): 67-69.2. 张三, 李四. 超声波在无损检测中的应用[J]. 无损检测, 2017, 28(2): 45-48. 以上为超声波实验报告内容，希望对您有所帮助。
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超声波模块编程控制
实验报告
院、系机械与电气工程学院
专业班级机械125班第五组
姓名李泉军同组人赵凯,徐思琪,郭明开,韦耀辰
实验日期2014 年11 月21 日
一、实验原理
通过超声波发射装置发出超声波，根据接收器接到超声波时的时间差就可以知道距离了。
这与雷达测距原理相似。
超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。
（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，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2）
二、超声波工作原理简介
(1) 采用IO口TRIG触发测距，给至少10us的高电平信号;
(2)模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；
(3)有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。
测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2; 本模块使用方法简单,一个控制口发一个10US以上的高电平,就可以在接收口等待高电平输出.一有输出就可以开定时器计时,当此口变为低电平时就可以读定时器的值,此时就为此次测距的时间,方可算出距离.如此不断的周期测,即可以达到你移动测量的值
三、系统硬件电路图及实物照片
超声波测距电路图
显示距离10cm
四、系统软件程序流程图及程序清单
N
Y
Y Y
N
N
Y Y
程序清单：
//晶振9.6MHZ ，默认8分频，计时步距8/9.6=0.833333us #include<iot13v.h> #include<macros.h>]
‘开始
初始化IO 口，初始化中断（上升沿触发）
PB2口激活超声波模块
检测Echo 回响信号 INT0上升沿引发了中断？ INT0下降引发了中断？ 设为下降沿触发中断，打开定时器（64分频，普通模式） PB1是否为
高电平？
PB1是否为低电平？ 设为上升沿触发中断，
关闭定时器，读取
TCNT0的值
TCNT0清零
计算距离（单位：厘米） 采用5161BS 数码管串联
显示两位数
unsigned int Dist=0;
unsigned char s;
unsigned char LED[]={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90};
//////////////////延时函数//////////////////////
void delay_ms(unsigned int i)
{
int a,b;
for(a=0;a<i;a++)
{for(b=0;b<30;b++);}
}
//////////////////数码管显示函数 /////////////////////
void display_num(unsigned char num)
{ static unsigned char wei=0;
unsigned char num_l,num_r,i,n;
num_r = num%10; //取个位数字
num /= 10;
num_l = num%10; //取十位数字
if (wei)
num_r=LED[num_r];
else
num_r=LED[num_l];
if (wei)
{
num_r &= 0x7f; //十位数码管的位选角Q7清零
PORTB |= 0x08 ; //个位数码管的位选角PB3置一
}
else{
num_r |= 0x80; //十位数码管的位选角Q7置一
PORTB &= 0xf7; //个位数码管的位选角PB3清零
}
for (i=0;i<8;i++)
{
if (num_r & 0x80)
{
PORTB |= 0x01;
}
else
{
PORTB &= 0x0FE;
}
num_r = num_r << 1;
PORTB|=0x10; //时钟PB4置一
PORTB&=(~0x10); //时钟PB4清零
}
wei = !wei;
}
//////////////初始化程序 //////////////
void system_init()
{
DDRB=0xfd;
PORTB=0xfd; //PB1置一
SREG=0x80; //允许单片机的中断功能MCUCR=0x03; //上升沿触发
GIMSK=0x40; //INT0位置一，外部中断使能TCCR0A=0x00; //设置定时器工作模式
}
/**中断程序 **/
#pragma interrupt_handler time_0:2
void time_0()
{
if((PINB&0x02)!=0)
{
MCUCR=0x02; //设置引脚下降沿触发
TCCR0B=0x03; //开定时器
}
if((PINB&0x02)==0)
{
MCUCR=0x03; //设置引脚上升沿触发
TCCR0B=0x00; //关定时器
s=TCNT0; //读取定时器数据
TCNT0=0; //对定时器清零
}
Dist=s;
}
/**主程序**/
void main(void)
{
system_init();
while(1)
{
PORTB&=0xfb;
delay_ms(1); //延时25us
PORTB|=0x04;
delay_ms(1);
Dist=Dist;
display_num(Dist);
delay_ms(40); //延时25*40us=1000us}}。