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在日常生产生活中，超声波测距传感器主要应用于汽车倒车雷达、机器人自动避障行走、建筑工地，以及一些工业工地如液位、井深、管道长度等需要自动非接触式测距的场合。目前有两种常用的超声波测距方案。一种是基于单片机或嵌入式设备的超声波测距系统，另一种是基于CPLD(复杂可编程逻辑器件)的超声波测距系统。要了解超声波测距传感器的相关应用设计，首先要了解超声波传感器测距的工作原理。

超声波传感器测距的工作原理

超声波传感器是将超声波信号转换为其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是指弹性介质中产生的频率大于20khz的机械冲击波。它们的指向性强，能量消耗慢，传播距离较长。因此，它们常被用于非接触距离测量。由于超声波对液体和固体，特别是对阳光不透明的固体的巨大穿透作用。超声波遇到杂质或界面会产生明显的反射，形成回波，接触运动物体会产生多普勒效应。因此超声波测距具有较好的环境适应性。此外，超声波测量在实时性、准确性和价格上都有较好的折衷。

目前超声波测距的方法有很多:如往返时间检测法、相位检测法、声波振幅检测法等。其原理是超声波传感器发出一定频率的超声波，通过空气介质传播，到达测量目标或障碍物后反射回来。反射后，超声波接收器接收脉冲。距离是相关的。测试传输时间，找出距离。例如:

设s为被测物体到测距仪的距离，测量时间为t / s，超声波传播速度用v / m·s-1表示，则有关系式(1)

s = vt / 2 (1)

在精度要求较高的情况下，需要考虑温度对超声波传播速度的影响，并根据式(2)对超声波传播速度进行修正，以减少误差。

v = 331.4 + 0.607T (2)

式中，T为实际温度单位，为℃，v为超声波在介质中的传播速度单位，为m / s。

超声波测距的原理是通过超声波发射机将超声波按一定方向发射，并在发射时间的同时启动计时。当超声波在空气中传播时，当遇到障碍物时，就会立即返回。超声波测距传感器利用超声波回波测距原理，利用精确的时差测量技术来检测传感器与目标之间的距离。采用小角度、小盲区超声波传感器，具有测量准确、无接触、防水防蚀等特点。具有耐腐蚀、成本低等优点。超声波测距传感器常用的方法是一个辐射头对应一个接收头，多个发射头对应一个接收头。基于超声波测距简单、操作方便和无损伤的特点，需要测量超声波往返行程的时间，才能找到距离。这就是超声波测距传感器的工作原理。