‘壹’ 超声波测距时间差测量原理
超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOF(timeofflight)。首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间t,再乘以超声波的速度v就得到二倍的声源与障碍物之间的距离S 。公式如下:
S=VT
S(m)为计算出的距离,t(s)为测的时间。
为了减小温度对测量结果的影响,实时测量空气温度并修正超声波波速。
V=331.5+0.607T 其中 (m/s)为矫正后的声速,T(℃)为实时温度
其次 单片机要设定计数器,进行计数,统计时间
‘贰’ 脉冲测距法是按照什么原理实现测距的
脉冲测距法基于飞行时间(ToF)原理实现测距。其工作过程为,测距设备向目标物体发射一个光脉冲或射频脉冲。脉冲在空间中传播,当遇到目标物体后会发生反射,反射脉冲再返回至测距设备。设备精确记录从发射脉冲到接收到反射脉冲的时间间隔,这个时间间隔被称为脉冲飞行时间。由于脉冲在介质中的传播速度是已知的,通常在空气中光脉冲传播速度近似为光速,射频脉冲传播速度近似为电磁波速度。根据距离等于速度乘以时间的公式,用传播速度乘以脉冲飞行时间的一半,就能计算出设备与目标物体之间的距离。例如激光雷达就是利用脉冲测距法,通过发射和接收激光脉冲来测量周围环境中物体的距离,从而构建出三维环境模型,广泛应用于自动驾驶、机器人导航等领域。
‘叁’ 脉冲测距法实现距离测量依靠的是什么原理
脉冲测距法实现距离测量依靠的是飞行时间(ToF)原理。其工作过程为,测距设备向目标物体发射一个光脉冲信号,该脉冲信号在传播过程中遇到目标物体后会发生反射,反射光脉冲再返回至测距设备的接收器。由于光在空气中以近似恒定的速度(约为299792458m/s )传播,通过精确测量光脉冲从发射到接收所经历的时间间隔,就能够计算出设备与目标物体之间的距离。计算公式为距离 = 光速×时间/2 ,这里除以2是因为光脉冲经历了往返路程。例如在激光雷达中,就常利用脉冲测距法,通过快速发射和接收激光脉冲,精确测量时间差,进而实时获取周围环境中物体的距离信息,为自动驾驶、机器人导航等众多领域提供基础数据支持。