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為什么頻率40KHZ左右的超聲波在空氣中傳播的效果較好

更新時(shí)間:2021-11-15      點(diǎn)擊次數(shù):2925

為什么頻率40KHZ左右的超聲波在空氣中傳播的效果較好

傳感器工作頻率的選擇

空氣中超聲波的衰減對(duì)頻率很敏感,頻率越高,衰減越快。要求合理選擇超聲波頻率,一般在40KHZ左右。太高頻率的超聲波在空氣中是無(wú)法傳播開去的。 傳感器的工作頻率是測(cè)距系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù),它直接影響超聲波的擴(kuò)散和吸收損失,障礙物反射損失、背景噪聲,并直接決定傳感器的尺寸。

工作頻率的確定主要基于以下幾點(diǎn)考慮:

(1)如果測(cè)距的能力要求很大,聲波傳播損失就相對(duì)增加,由于介質(zhì)對(duì)聲波的吸收與聲波頻率的平方成正比,為減小聲波的傳播損失,就必須降低工作頻率。

(2)工作頻率越高,對(duì)相同尺寸的換能器來(lái)說(shuō),傳感器的方向性越尖銳,測(cè)量障礙物復(fù)雜表面越準(zhǔn),而且波長(zhǎng)短,尺寸分辨率高,“細(xì)節(jié)"容易辯識(shí)清楚,因此從測(cè)量復(fù)雜障礙物表面和測(cè)量精度來(lái)看,工作頻率要求提高。

(3)從傳感器設(shè)計(jì)角度看,工作頻率越低,傳感器尺寸就越大,制造和安裝就越困難。 綜上所述,由于本測(cè)距儀zui大測(cè)量量程不大,因而選擇測(cè)距儀工作頻率在40kHz。這樣傳感器方向性尖銳,且避開了噪聲,提高了信噪比;雖然傳播損失相對(duì)低頻有所增加,但不會(huì)給發(fā)射和接收帶來(lái)困難。


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