一、超聲波探頭

超聲波探頭又稱超聲波換能器，它是采用進(jìn)口鍍膜晶片，適用于空氣介質(zhì)中測距、物位檢測的電聲轉(zhuǎn)換器件。由于換能器的聚焦件采用了多層阻抗匹配、背襯、壓電元件頻率誤差小，具有良好的時(shí)間穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性、無退極化現(xiàn)象，通帶特性好，芯片與聲傳輸器件統(tǒng)一計(jì)算基波諧振頻率。獨(dú)創(chuàng)的背襯材料配方，具有良好的振動特性，使換能器有很大的頻帶寬度，發(fā)射和接收靈敏度高，以及較小的脈沖－回波持續(xù)時(shí)間，獲得了最大的等效機(jī)電耦合系數(shù)。

二、探頭主要技術(shù)參數(shù)

◇ 中心諧振頻率：40kHz±2kHz

◇ 靜態(tài)電容量：3300P±300P

◇ 諧振阻抗：120Ω±20Ω

◇ 頻帶寬度（－3dB）：Δf－3dB≥2kHz

◇ 工作電壓：300～500VP－P

◇ 極限電壓≤1000VP－P

◇ 發(fā)射波束角：6O度

◇ 工作溫度：-40～+80℃

◇ 防護(hù)等級：IP65

三、模塊性能

1：使用電壓：DC5V；

2：靜態(tài)電流：小于2mA；

3：輸出信號：電平信號，高電平5V，低電平為0V；

5：感應(yīng)角度：60度；

6：探測距離：0.01 – 5.00米；

   7:高精度：可達(dá)1mm

四、腳引接線說明

  （腳引定義的觀察方向：探頭向下，引腳向內(nèi)，從左到右）

1、 GND和VCC是電源供電引腳，模塊正5V供電；

2、 IN腳是模塊的信號輸入腳，用戶從此腳輸入控制信號，驅(qū)動模塊工作，控制信號可以從單片機(jī)的IO口輸出方波信號；

3、 OUT腳是模塊接收到超聲波后的返回信號輸出腳，此引腳步在模塊上電后輸出高電平，當(dāng)用戶從輸入腳發(fā)出驅(qū)動信號后，如果模塊接收到返回超聲波，OUT引腳即被拉低，輸出低電平；

4、 保留引腳用于功能擴(kuò)展；

五、工作原理

   用戶通過從IN腳輸入40KH的方波信號，即用戶從單片機(jī)的IO口連續(xù)發(fā)出高低電平，產(chǎn)生方波，方波的個數(shù)一般為10個左右，發(fā)出后用戶啟動定時(shí)器，開始計(jì)時(shí)，此時(shí)，超聲波發(fā)射頭開始發(fā)出超聲波，當(dāng)發(fā)出的超聲波被前方的障礙物返射回來，返射回來的超聲波被接收探頭接收到，此時(shí)，模塊的OUT引腳會產(chǎn)生一個從高電平到低電平的跳變，此時(shí)，用戶要停止計(jì)時(shí)，用戶通過計(jì)時(shí)的時(shí)間，根據(jù)以下公式計(jì)算測量距離：

      測量距離= (時(shí)間*聲速( 340M/S ) ) / 2    

六、注意事項(xiàng)

   1、超聲波發(fā)射頭向外發(fā)射60度角的超聲束，因此，在探頭與被測物體之間不能有其他障礙物。

   2、超聲波模塊測得的是被測物體與探頭之間的垂直距離，測量時(shí)要保持探頭正對被測物體。

   3、超聲波測量會受環(huán)境風(fēng)速、溫度等的影響。

七、可能出現(xiàn)的問題

   1、由于超聲波會受到被測物體不平整、反射角度、環(huán)境風(fēng)速溫度以及多次反射的影響，可能會帶來測量數(shù)據(jù)誤差增大。

   2、由于超聲波有測量盲區(qū)的固有特性，因此，如果近距離測量時(shí)，當(dāng)測量位置發(fā)生變化而接收到的數(shù)據(jù)不變時(shí)，說明進(jìn)入了測量盲區(qū)。

   3、模塊在測量遠(yuǎn)處物體時(shí)，如果沒有測量數(shù)據(jù)返回，可能是超出測量范圍，或是測量角度不對。可以適當(dāng)調(diào)整測量角度。