為什么頻率40KHZ左右的超聲波在空氣中傳播的效果較好

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說，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)射和接收帶來困難。