超声波传感器应用

工作原理和关键参数

发射 40kHz 左右的超声波脉冲，碰到物体反射回来，测来回时间乘声速除二得到距离。核心参数：量程（分体式探头可测 10m+，一体式模块一般 2~7m，如经典的 HC-SR04 盲区 2cm）、波束角（15~60°，角度越小指向性越好但安装对准要求高）、精度（±1cm 级）、工作频率（40kHz 通用，25kHz 穿透好衰减慢测距远，200kHz 精度高量程近）。

典型应用

汽车倒车雷达（4 探头组，蜂鸣报警节奏编码距离）；液位计：敞开水池罐体顶部安装向下测，接触式仪表没法用的腐蚀液、泥浆池它都不怕；机器人避障和扫地机（和 ToF/结构光混合用）；工业料位、输液泵气泡检测；风速风向（超声波气象站无机械件）。测速也能做（多普勒频移）。

选型与使用坑

温度影响声速（0~40℃ 声速差 7%，高精度场合要温度补偿——大部分液位计内置温度探头）；软质吸音材料（海绵、毛毯）回波弱测不到；斜面反射会跑偏（回波反射到别处，测出「幽灵距离」）；多探头互相串扰要错开发波时序（倒车雷达的时分复用）。模块选型：DIY 玩 HC-SR04（几块钱），工业项目选带 RS485/4-20mA 输出的分体式变送器（几百到几千，IP68 探头），品牌如 E+H、西门子高端，国产清易、金湖系性价比。