超声波传感器 PPT课件
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mblock入门教程《第3课 超声波传感器》PPT
创意编程课
第三课 超声波传感器
超声波的概念
超声波是超过人能听到的最高频(2万赫兹)的声波,可广 泛用在各技术部门.超声波的发现源于意大利.18世纪,意 大利教士,生物学家斯帕兰扎尼揭示了蝙蝠能在黑暗中飞 行自如的奥秘:它是用超声波确定障碍物的位置的。如今 ：医生借超声波可观察,监视母腹中胎儿的位置,生长发 育和活动情况
超声波蝙蝠超声波原理图 超声波传感器超声波模块是一个用来测量距离的电子模块，测量 范围是 3 cm 到 400 cm.。可以用来帮助小车避开障碍 或加入其他有关测距的项目。本模块需要连接到主板上 带有黄色标识接口。
超声波传感器特性
•l 测距分辨率为 1cm，测量距离可达400cm。 •l 封装传感器模块库文件，使用简单方便。
练习题答案
1.这节课我们学到了那些知识？
小 结
2.自动避障小车----超声波应用。
创意实践课
第三课 超声波避障小车
超声波避障小车主程序
创意 编程 分享
•l 支持MBlock，适合全年龄用户；
•l 使用RJ25接口连线十分容易； •l 模块化安装，兼容乐高系列； •l 配有DIY排针接口，兼容绝大多数Arduino系列主控板。
超声波传感器参数
•l 运行电压： 5V 直流； •l 探测范围：3cm-400cm；
•l 探测角度： 30°内很好；
•l 尺寸： 52x36x31 mm (长x宽x高)；
编程指南
在 Arduino IDE界面下，您可以使用此运行库Makeblock-Library-master 来控制 Me Ultrasonic Sensor 如下是控制方程列表：
编程代码
以下是如何通过Arduino IDE控制MeUltrasonic Sensor的例子： *******************************代码*************************************
第三课 超声波传感器
超声波的概念
超声波是超过人能听到的最高频(2万赫兹)的声波,可广 泛用在各技术部门.超声波的发现源于意大利.18世纪,意 大利教士,生物学家斯帕兰扎尼揭示了蝙蝠能在黑暗中飞 行自如的奥秘:它是用超声波确定障碍物的位置的。如今 ：医生借超声波可观察,监视母腹中胎儿的位置,生长发 育和活动情况
超声波蝙蝠超声波原理图 超声波传感器超声波模块是一个用来测量距离的电子模块，测量 范围是 3 cm 到 400 cm.。可以用来帮助小车避开障碍 或加入其他有关测距的项目。本模块需要连接到主板上 带有黄色标识接口。
超声波传感器特性
•l 测距分辨率为 1cm，测量距离可达400cm。 •l 封装传感器模块库文件，使用简单方便。
练习题答案
1.这节课我们学到了那些知识？
小 结
2.自动避障小车----超声波应用。
创意实践课
第三课 超声波避障小车
超声波避障小车主程序
创意 编程 分享
•l 支持MBlock，适合全年龄用户；
•l 使用RJ25接口连线十分容易； •l 模块化安装，兼容乐高系列； •l 配有DIY排针接口，兼容绝大多数Arduino系列主控板。
超声波传感器参数
•l 运行电压： 5V 直流； •l 探测范围：3cm-400cm；
•l 探测角度： 30°内很好；
•l 尺寸： 52x36x31 mm (长x宽x高)；
编程指南
在 Arduino IDE界面下，您可以使用此运行库Makeblock-Library-master 来控制 Me Ultrasonic Sensor 如下是控制方程列表：
编程代码
以下是如何通过Arduino IDE控制MeUltrasonic Sensor的例子： *******************************代码*************************************
超声波传感器课稿课件
在医疗设备领域，超声波传感器可用于 实现无创血压、血氧饱和度等生理参数 的测量。
在工业自动化领域，超声波传感器可用 于检测工件的位置、尺寸和表面质量等。
在机器人技术领域，超声波传感器可用 于实现机器人对周围环境的感知和定位。
03
超声波传感器技术
信号处理技术
01
02
03
信号增强
通过放大电路或数字信号 处理技术，对微弱的超声 波信号进行增强，提高信 号的信噪比。
医疗领域
超声波传感器在医疗领域主要用于诊 断和监测，如超声成像、血流速度测 量等。
交通领域
超声波传感器可以用于车辆安全系统， 如倒车雷达、碰撞预警等，提高驾驶 安全性。
农业领域
在农业领域，超声波传感器可用于土 壤湿度、植物生长监测等方面，提高 农业生产效率和智能化水平。
06
总结与展望
本课程总结
超声波传感器原理介绍
在化工、石油、制药等领域，超声波传感器能够检测气体成分，如氧 气、氮气、二氧化碳等，实现气体浓度的实时监测和控制。
温度监测
超声波传感器可以用于温度监测，尤其在高温或低温环境下，能够实 现快速、准确的温度测量。
其他领域应用案例
总结词
除了工业检测和环境监测领域，超声 波传感器还广泛应用于医疗、交通、 农业等领域。
气体型超声波传感器主要用于气 体流速、流量和压力等参数的测量。
液体型超声波传感器主要用于液 位、流速和流量等参数的、厚度和形状等参数的测量。
04
超声波传感器的应用领域
超声波传感器广泛应用于工业自动化、 机器人技术、医疗设备、环境监测等领域。
在环境监测领域，超声波传感器可用于 测量空气质量、气体成分和温度等参数。
超声波传感器利用压电效应原理，将高频声波转换为电信号，
在工业自动化领域，超声波传感器可用 于检测工件的位置、尺寸和表面质量等。
在机器人技术领域，超声波传感器可用 于实现机器人对周围环境的感知和定位。
03
超声波传感器技术
信号处理技术
01
02
03
信号增强
通过放大电路或数字信号 处理技术，对微弱的超声 波信号进行增强，提高信 号的信噪比。
医疗领域
超声波传感器在医疗领域主要用于诊 断和监测，如超声成像、血流速度测 量等。
交通领域
超声波传感器可以用于车辆安全系统， 如倒车雷达、碰撞预警等，提高驾驶 安全性。
农业领域
在农业领域，超声波传感器可用于土 壤湿度、植物生长监测等方面，提高 农业生产效率和智能化水平。
06
总结与展望
本课程总结
超声波传感器原理介绍
在化工、石油、制药等领域，超声波传感器能够检测气体成分，如氧 气、氮气、二氧化碳等，实现气体浓度的实时监测和控制。
温度监测
超声波传感器可以用于温度监测，尤其在高温或低温环境下，能够实 现快速、准确的温度测量。
其他领域应用案例
总结词
除了工业检测和环境监测领域，超声 波传感器还广泛应用于医疗、交通、 农业等领域。
气体型超声波传感器主要用于气 体流速、流量和压力等参数的测量。
液体型超声波传感器主要用于液 位、流速和流量等参数的、厚度和形状等参数的测量。
04
超声波传感器的应用领域
超声波传感器广泛应用于工业自动化、 机器人技术、医疗设备、环境监测等领域。
在环境监测领域，超声波传感器可用于 测量空气质量、气体成分和温度等参数。
超声波传感器利用压电效应原理，将高频声波转换为电信号，
第9章超声波传感器及应用55页PPT
3.超声波的反射和折射
超声波从一种介质传播到另一介质，在 两个介质的分界面上一部分能量被反射 回原介质，叫做反射波，另一部分透射 过界面，在另一种介质内部继续传播， 则叫做折射波。这样的两种情况分别称 之为声波的反射和折射，
31.03.2020
16
波的反射和折射
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17
（1）反射定律
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26
各种双晶直探头
焦距范围：5~40mm, 频率范围： 2.5~5MHz，钢中折射角：45 ~70
9
表面波
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2.声速、波长与指向性
（1）声速 纵波、横波及表面波的传播速度取决于
介质的弹性系数、介质的密度以及声阻 抗。
介质的声阻抗Z等于介质的密度ρ和声速 c的乘积，即
Z=ρc
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常用材料的密度、声阻抗与声速（环境温 度为0℃）
材料 钢
密度 ρ(103kg·m-
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3
2.可闻声波
美妙的音乐可使人陶醉。
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3.超声波
蝙蝠
能发出和 听见超声 波。
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超声波与可闻声波不同， 它可以被聚焦，具有能量集中 的特点。
超声波加湿器
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超声波雾化器
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声波的波型
（1）纵波—质点振动方向与波的传播方向一 致的波。
1—超声源 2—轴线 3—指向角 4—等强度线
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指向角θ与超声源的直径D、以及波长λ
之间的关系为
sinθ= 1.22λ/D
超声波传感器介绍完整ppt
• 通过函数调用可以很方便地使用超声波测距模块。
实现测距的函数解读
void ask_pin_F() // 量出前方距離 { digitalWrite(outputPin, LOW); // 讓超聲波發射低電壓 2μs delayMicroseconds(2); digitalWrite(outputPin, HIGH); // 讓超聲波發射高電壓 10μs，這裡 至少是 10μs delayMicroseconds(10); digitalWrite(outputPin, LOW); // 維持超聲波發射低電壓 float Fdistance = pulseIn(inputPin, HIGH); // 讀取相差時間 Fdistance= Fdistance/5.8/10; // 將時間轉為距離距离（單位：公分） Serial.print("F distance:"); //輸出距離（單位：公分） Serial.println(Fdistance); //顯示距離 Fspeedd = Fdistance; // 將距離 讀入 Fspeedd(前速) }
超声波传感器介绍
超声波测距模块
• 超声波传感器有四 个脚
• VCC 接+5V • TRIQ 信号输入 • ECHO 信号输出 • GND 接地
超声波测距模块的工作原理
(1)采用IO 触发测距，trig脚给出至少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 输出一高电平，高电平持续的时间就是超
声波从发射到返回的时间． (4)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,从 而可算出距离： 测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2
实现测距的函数解读
void ask_pin_F() // 量出前方距離 { digitalWrite(outputPin, LOW); // 讓超聲波發射低電壓 2μs delayMicroseconds(2); digitalWrite(outputPin, HIGH); // 讓超聲波發射高電壓 10μs，這裡 至少是 10μs delayMicroseconds(10); digitalWrite(outputPin, LOW); // 維持超聲波發射低電壓 float Fdistance = pulseIn(inputPin, HIGH); // 讀取相差時間 Fdistance= Fdistance/5.8/10; // 將時間轉為距離距离（單位：公分） Serial.print("F distance:"); //輸出距離（單位：公分） Serial.println(Fdistance); //顯示距離 Fspeedd = Fdistance; // 將距離 讀入 Fspeedd(前速) }
超声波传感器介绍
超声波测距模块
• 超声波传感器有四 个脚
• VCC 接+5V • TRIQ 信号输入 • ECHO 信号输出 • GND 接地
超声波测距模块的工作原理
(1)采用IO 触发测距，trig脚给出至少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 输出一高电平，高电平持续的时间就是超
声波从发射到返回的时间． (4)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,从 而可算出距离： 测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2
超声波传感器1PPT课件
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木材测厚
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双晶超声波测厚探头
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双晶超声波测厚探头（续）
09.08.2021
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超声波测量液位和物位原理
超声波传感器
本章主要学习超声波的物 理特性，着重了解超声波在检 测技术中的一些应用，也涉及 无损探伤的设备及方法。
09.08.2021
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1
概述： 声波的分类 1.次声波
次声波是频率低于20赫兹的声波，人耳听不到， 但可与人体器官发生共振，7~8Hz的次声波会引起人 的恐怖感，动作不协调，甚至导致心脏停止跳动。
在液罐上方安装空气传导 型超声发射器和接收器，根据 超声波的往返时间，就可测得 液体的液面。
09.08.2021
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67
超声波液位计原理
09.08.2021
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压电陶瓷的主要性能指标
1) 介电常数 ：1000~6000 2) 压电灵敏度D33 ：300~600pC/N 3) 机械品质因素Q：100~2000 4) 居里温度：300~400 C 5）静电容：1000 ~ 100000pF（与面积有关） 6）频率范围：
用于超声清洗：30~100KHz 用于探伤仪及流量计：2.5~5MHz 用于雾化器：1~2MHz
在被测距离所经历的路程，除以2就得到距离。
09.08.2021
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1.3超声波传感器课件
大小尺寸
空间距离
运动速度
位移传感器：是能够感知并且把物体的运动位移、空间距 离大小，如距离、位置、尺寸、速度等非电学物理量转换 成电学量的装置
超声波位移传感器
自然界中的超声波现象
蝠在黑夜中飞行自如，哪 怕是在成群结队的飞行时， 没有光线也不会撞到其他的 物体。这是为什么
原因：发出频率在 20~100KHZ的超声波，并且 利用超声波“导航”以判断出 飞行中的障碍物距离并绕行
超声波的频率范围：大于20000HZ的声波
超声波的物理特性-多普勒效应
超声波的物理特性-多普勒效应
超声波的物理特性 物理特性：方向性好、穿透能力强，尤其是在 固体中，可穿透几十米的厚度；声波的反射能力 明显，可以探测物体。 超声波的其他效应：机械效应、空化效应、化 学效应、热效应。
超声波传感器： 超声波位移传感器是 利用超声波的物理特性 和各种效应制成的装置， 习惯上也称为超声波探 头。
超声波位移传感器： 超声波发生器 超声波接收器
1.超声波发生器：也称发射探头，是超声波的产 生和发射装置。 原理：利用逆压电效应制成。 2.超声波接收器：是利用正压电效应制成的，也 称接收探头。
2.超声波接收器的性能指标：
工作频率：只压电晶体的谐振频率。常见有30kHz、 40kHz、75kHz、200kHz、400kHz 工作温度：指工作温度要低于压电晶体居里点。 灵敏度：指接收微弱声波的能力，单位是分贝。 方向角：反应传感器指向性的参数，方向角越小，指向 性越好。
5.1超声波位移传感器
疑 问
1.为什么靠近过一点距离手机 会黑屏？
2.是因为手上的温度还是因为 遮挡了某种我们看不见的东西
集思广益
生活中有哪些事物运用了位移传感器呢？
超声波传感器和接近开关PPT课件
测流速v成正比 。
F1
.
F2
发射、接收探头也可以安装在管道的同一侧
.
同侧式超声波流量计的使用
（参考北京菲波仪表有限公司资料）
.
超声波流量计现场使用
.
超声波探伤
穿透法探伤： 穿透法探伤是根据超声波穿透工件后能量
的变化情况来判断工件内部质量。 反射法探伤：
反射法探伤是根据超声波在工件中反射情 况的不同来探测工件内部是否有缺陷。它又分为 一次脉冲反射法和多次脉冲反射法两种。
由F1发射出第一个超声脉冲，它通过管壁、流体及另一侧管壁
被F2接收，此信号经放大后再次触发F1的驱动电路，使F1发射
第二个声脉冲 。紧接着，由F2发射超声脉冲，而F1作接收器，
可以测得F1的脉冲重复频率为f1。同理可以测得F2的脉冲重复
频率为f2。顺流发射频率f1与逆流发射频率f 2的频率差 f与被
压电式超声波发生器是利用逆压电效应的原理将高频电振动 转换成高频机械振动，从而产生超声波。当外加交变电压的 频率等于压电材料的固有频率时会产生共振，此时产生的超 声波最强。
压电式超声波接收器是利用正压电效应原理进行工作的。当 超声波作用到压电晶片上时引起晶片伸缩，在晶片的两个表 面上便产生极性相反的电荷，这些电荷被转换成电压经放大 后送到测量电路，最后记录或显示出来。
.
超声波
特点
* 超声波：频率高，波长短，定向传播性好；
穿透性好，在液体、固体中传播时，衰 减很小，能量高等。
定位、测距、探伤、显象，随着激光全息的 用途 发展声全息也日益发展，它在地质、医学等
领域有重要的意义；
由于能量大而集中可用来切削、焊接，钻孔， 清洗机件还可用来处理种子和催化。 超声波的传播速度对于介质的密度、浓度、成分、 温度、压力的变化很敏感。利用这些可间接测量 其他有关物理量。这种非声量的声测法具有测量 精密度高、速度快的优点；