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大禹電子超聲波測距的誤差分析

時間:2021-10-28  作者:大禹電子  瀏覽量:2520

不管在液體還是氣體中影響超聲波測距精度的都有以下幾個因素。

  一、氣介狀態下影響超聲波測距精度的因素:

  1、介質是否均勻穩定。穩定的傳播介質,聲波的傳播速度是穩定的。氣體介質變化或者介質的濃度產生變化,都會引起聲波傳播速度的變化。而且這種變化很難補償。比如在密閉的罐子里面有揮發性的液體。

  2、環境的溫度。聲波在氣體中傳播,溫度變化 1 度。聲速變化 0.6m/S,聲速變化率約為 0.17%。因此只要溫度測量誤差大或者有溫度梯度的環境,測量誤差也會比較大。

  3、壓力。不同壓力的環境聲速是會變化的,一般來說壓力越大,聲速越大,壓力越小,聲速越小。壓力的變化還會導致聲波輻射強度變化,聲波傳播衰減變化。這些都有可能引起測量誤差。

  二、液體狀態下影響超聲波測距精度的因素:

  1、介質:介質是否均勻穩定。穩定的傳播介質,聲波的傳播速度是穩定的。氣體介質變化或者介質的濃度產生變化,都會引起聲波傳播速度的變化。而且這種變化很難補償。比如在比較濃的泥漿里面,從上往下,因為泥漿的沉淀,不同層的密度是有明顯差別的,那么聲波傳播速度也會有明顯的變化。在海上,不同海域的鹽度變化,對聲速的影響也很明顯。

  2、環境的溫度。聲波在氣體中傳播,溫度變化 1 度。聲速變化 1m/S,聲速變化率約為 0.06%。因此只要溫度測量誤差大或者有溫度梯度的環境,測量誤差也會比較大。在水里,因為陽光和水流的作用,很容易形成不同的溫越層。因此在比較深的自然水域里面,超聲波的測量誤差一般在 1%~2%。

  3、壓力。不同壓力的環境聲速是會變化的,一般來說壓力越大,聲速越大,壓力越小,聲速越小。壓力的變化還會導致聲波輻射強度變化,聲波傳播衰減變化。這些都有可能引起測量誤差。不過相對空氣來說,液體里面的壓力影響會比空氣中小。


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