超声波测距传感器模块使用原理详解

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超声波测距传感器 HG-C40U 的精度等级：
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超声波测距传感器模块使用原理详解
超声波测距模块是用来测量距离的一种产品，通过发送和接收超声波，利 用时间差和声音 传播速度，超声波在空气中的传播速度为 v，而根据计时器记录的测出发 射和接收回波的时间差△t，就可以计算出发射点距障碍物的距离 S，即： S=v·△t /2 从而计算出模块到前方障碍物的距离。 由于超声波也是一种声波，其声速 v 与温度有关，表 1 列出了几种不同温 度下的声速。在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。
超声波测距传感器 HG-C40U 的 UART 设置： 超声波测距传感器 HG-C40U 的通讯协议： 工作模式用于超声波模块，分为三种：自由运行, UART 触发和外部触发 模式。自由运行模式以有规律的间隔触发超声波；UART 触发模式则以周期 性或随机用 UART 进行外部超声波触发 (触发命令)；外部触发模式需要外 部触发信号用于规律或不规律的间隔触发信号。当处于显示工作模式发送: @ 模式、接收: !模式-> @Mode|0。工作模式设置(UART 触发)是设置为%. Transmit : #Mode|1 (变为 UART 触发模式)，%. Receive : !Mode|1 -> !Data Set Complement。
超声波测距传感器模块 - HG-C40U 是一款尺寸为 50x22x25(mm)、Φ16 传 感器的模块，可测量到障碍物的最大距离为 3.5m (at 5V)、5m (at 12V)，分辨 率在 5mm 以内。HG-C40U 还具备两个输入电压：5V 和 12V。出厂默认设 为 12V。通讯方面采用 UART 通讯发送数据，在 UART 触发模式下，如果 出发命令由 UART 生成，则仅发送数据，发送： #Mode|2 (变为外部触发模 式)，接收：!Mode|2 -> !Data Set Complement。信号输出则将传感器到 PC 的 通讯使用‘接口板’(RS232,功率调节器)数据显示使用 PC 上的监控程序(可 用超级终端)，高性能 ASIC 芯片，保证稳定传输、灵敏接收。 超声波测距传感器 HG-C40U 连接器配置：
常温下超声波的传播速度是 334 米/秒，但其传播速度 V 易受空气中温度、 湿度、压强等因素的影响，其中受温度的影响较大，如温度每升高 1 ℃，声 速增加约 0. 6 米/ 秒。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加 以校正（本系统正是采用了温度补偿的方法）。已知现场环境温度 T 时， 超 声波传播速度 V 的计算公式为：V=331.45 + 0.607T。 超声波测距模块有好多种类型，目前比较常用的有 URM37 超声波传感器 默认是 RS232 接口，可以调为 TTL 接口，URM05 大功率超声波传感器测试 距离能到 10 米，算是目前来说测试距离比较远的一款了，另外还有比较常用 的国外的一款韩国 Hagisonic 超声波测距传感器模块 - HG-C40U。