超声波雷达的工作原理（超声波雷达的工作原理是）

本文目录一览：

• 1、什么是超声波雷达？
• 2、雷达的主要工作原理是什么
• 3、雷达的工作原理是什么 小学四年级下册 蝙蝠和雷达
• 4、超声波雷达的测距原理？
• 5、超声波雷达的特点
• 6、雷达的工作原理，你知道是什么吗？

什么是超声波雷达？

超声波雷达也称超声波传感器，它是利用超声波特性研制而成，是在超声波频率范围内将交变的电信号转换成声信号或将外界声场中的声信号转换为电信号的能量转换器件。

雷达的主要工作原理是什么

各种雷达的具体用途和结构不尽相同，但基本形式是一致的，包括:发射机、发射天线、接收机、接收天线，处理部分以及显示器。还有电源设备、数据录取设备、抗干扰设备等辅助设备。

雷达所起的作用跟眼睛和耳朵相似，当然，它不再是大自然的杰作，同时，它的信息载体是无线电波。 事实上，不论是可见光或是无线电波，在本质上是同一种东西，都是电磁波，在真空中传播的速度都是光速C，差别在于它们各自的频率和波长不同。其原理是雷达设备的发射机通过天线把电磁波能量射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波；雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息（目标物体至雷达的距离，距离变化率或径向速度、方位、高度等）。

测量速度原理是雷达根据自身和目标之间有相对运动产生的频率多普勒效应。雷达接收到的目标回波频率与雷达发射频率不同，两者的差值称为多普勒频率。从多普勒频率中可提取的主要信息之一是雷达与目标之间的距离变化率。当目标与干扰杂波同时存在于雷达的同一空间分辨单元内时，雷达利用它们之间多普勒频率的不同能从干扰杂波中检测和跟踪目标。测量目标方位原理是利用天线的尖锐方位波束，通过测量仰角靠窄的仰角波束，从而根据仰角和距离就能计算出目标高度。

测量距离原理是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差，因电磁波以光速传播，据此就能换算成雷达与目标的精确距离。

雷达的工作原理是什么 小学四年级下册 蝙蝠和雷达

雷达的工作原理是：利用发射脉冲与接收脉冲之间的时间差，乘以电磁波的传播速度、光速，从而得到雷达与目标之间的精确距离。

利用极短的无线电波进行探测的装置。无线电波传播时遇到障碍物就能反射回来，雷达就根据这个原理，把无线电波发射出去再用接收装置接收反射回来的无线电波，这样就可以测定目标的方向、距离、大小等，接收的电波映在指示器上可以得到探测目标的影像。

扩展资料：

《蝙蝠和雷达》是小学三年级第二册6单元26课的课文，上海教育版。这篇文章主要讲述了科学家们通过反复的实验，揭示了蝙蝠在夜间飞行的原因，并启发他们在飞机上安装雷达，从而解决了飞机在夜间安全飞行的问题。

科学家们从蝙蝠那里得到提示，在飞机上安装雷达以保证它们安全飞行。这项研究表明，研究生物学可能会对人类创造力产生影响。

超声波雷达的测距原理？

超声波在空气中的传播速度为340m/s，发射点与障碍物表面之间的距离s可以根据计时器记录的时间t进行计算。计算公式如下：

s=(t×340)/2

超声波雷达的特点

【嵌牛鼻子】超声波雷达

【嵌牛提问】什么是超声波雷达？

【嵌牛正文】

01定义

超声波雷达是一款极其常见的传感器。如果觉得超声波雷达有些陌生，那么它还有一个更通俗的名字——倒车雷达。它是汽车驻车或者倒车时的安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示器告知驾驶员周围障碍物的情况，解除了驾驶员驻车、倒车和起动车辆时前后左右探视所引起的困扰，并帮助驾驶员扫除了视野死角和视线模糊的缺陷。

02工作原理

超声波雷达的工作原理是通过超声波发射装置向外发出超声波，到通过接收器接收到发送过来超声波时的时间差来测算距离。目前，常用探头的工作频率有 40kHz, 48kHz 和 58kHz 三种。一般来说，频率越高，灵敏度越高，但水平与垂直方向的探测角度就越小，故一般采用 40kHz 的探头。超声波雷达防水、防尘，即使有少量的泥沙遮挡也不影响。探测范围在 0.1-3 米之间，而且精度较高，因此非常适合应用于泊车。

03类型

常见的超声波雷达有两种。第一种是安装在汽车前后保险杠上的，也就是用于测量汽车前后障碍物的倒车雷达，这种雷达业内称为UPA；第二种是安装在汽车侧面的，用于测量侧方障碍物距离的超声波雷达，业内称为APA。UPA和APA的探测范围和探测区域都太相同，如下图所示。图中的汽车配备了前后向共8个UPA，左右侧共4个APA。

UPA超声波雷达的探测距离一般在15~250cm之间，主要用于测量汽车前后方的障碍物。如图所示，为单个UPA的探测范围示意图。

APA超声波雷达的探测距离一般在30~500cm之间。APA的探测范围更远，因此相比于UPA成本更高，功率也更大。如图为单个APA的探测范围示意图。APA的探测距离优势让它不仅能够检测左右侧的障碍物，而且还能根据超声波雷达返回的数据判断停车库位是否存在。

04发展趋势

目前大部分车型搭载的超声波雷达都为倒车雷达UPA，而随着近年来自动驾驶概念的兴起，基于超声波的自动泊车功能，逐渐进入大众视野，APA的市场会逐渐打开。

05优势与劣势

1、优势：超声波的能量消耗较缓慢，在介质中传播的距离比较远，穿透性强，测距的方法简单，成本低。

2、劣势：超声波雷达在速度很高情况下测量距离有一定的局限性，这是因为超声波的传输速度很容易受天气情况的影响，在不同的天气情况下，超声波的传输速度不同，而且传播速度较慢，当汽车高速行驶时，使用超声波测距无法跟上汽车的车距实时变化，误差较大。另一方面，超声波散射角大，方向性较差，在测量较远距离的目标时，其回波信号会比较弱，影响测量精度。但是，在短距离测量中，超声波测距传感器具有非常大的优势。

雷达的工作原理，你知道是什么吗？

雷达是我们周围使用的东西，虽然它通常是看不见的。空中交通管制使用雷达来追踪飞机都在地面和空中，并引导飞机在着陆平稳。警方使用雷达探测通过驾驶者的速度。美国宇航局使用雷达来绘制地球和其他行星的地图，跟踪卫星和空间碎片，并帮助进行对接和机动等操作。军方用它来探测敌人并引导武器。气象学家使用雷达跟踪风暴，飓风和龙卷风。当门自动打开时，您甚至会在许多杂货店看到一种雷达形式！显然，雷达是一种非常有用的技术。

使用雷达时，大家一般会尝试进行三件事儿之一：检测远方物件的存在。一般是像飞机场一样，有“一个物品”在挪动，可是雷达还可以用于检测埋在地底的静止不动物件。有一些状况下，雷达也可以鉴别物件；比如，它能鉴别所检测到的飞机类型。检测总体目标的速率，这就是警察应用雷达的缘故。航天飞船和路轨通讯卫星在地图上用一种称为合成孔径雷达的物品来为大行星和通讯卫星表层制作详尽的地图。

之上三种主题活动都能够根据你日常日常生活了解的二种方法完成：回声和多普勒频移。在声学材料行业，这二种定义非常容易了解，由于大家的耳朵里面每日都能听到回声和多普勒频移。Redatautivision应用一样的技术性。本文将揭露雷达的密秘。最先看一下声音版本号，由于您对于此事定义较为了解。Echo就是你常常历经的事儿。如果你朝井或大峡谷大声喊叫时，一瞬间回声便会回家。造成回声是由于叫喊声中有一些声波频率反射面到表层(井低的水或远方的大峡谷壁)，随后返回你的耳朵里面。大声喊叫的时刻与听到回声中间的时间间隔在于你与生产制造回声表层中间的间距。

多普勒频移：在车子，大家听到的声音比驾驶人员低，由于车在动。因为车辆开得非常近，车后的人听到的声音比驾驶员还高。多谱勒频率挪动也很广泛。你或许每日都是会碰到(一般不清楚)。多普勒频移就是指物件造成或反射面声音时产生的。极其多谱勒频率挪动造成音爆(见下文)。这里有一些有关多普勒频移的专业知识(你能在一个宽阔的地下停车场做这一试验)。假设有一辆车以60公里/钟头的速率朝你起来，车辆传出非常大的鸣笛声。车驶近时，您将听到音响喇叭播放视频“音乐符号”，但当汽车驶来时，音响喇叭的声音会突然转向较低的音乐符号。传出同样声音的音响喇叭也是一样的。你所听到的转变是因为多普勒频移。

发生什么事。波速根据地下停车场内的气体是固定不动的。为了更好地简单化测算，假设其车速为600公里/钟头(准确的速率在于气体的工作压力、温度和环境湿度)。想象一下，汽车在离你仅有1公里远的地区静止不动，只需一分钟就可以进行它的音响喇叭。音响喇叭传出的声波频率会以600英里每小时的速率从汽车中传入你。你能听到6秒的延迟时间(声音以600公里/钟头速率散播1公里)，接着是一分钟的声音。

大家来谈一谈该辆车每钟头60公里的速率。它是在一英里外逐渐的，只需一分钟就能开启它的音响喇叭。您依然能够听到6秒左右的延迟时间。但声音只有播放视频54秒。这是由于一分钟后，车就在你边上，一分钟出来的声音一瞬间便会传入你身旁。汽车(从驾驶人员的视角看来)仍在传来一分钟的音响喇叭。可是，因为汽车在挪动，从你的角度观察，分钟的声音能够被缩小到54秒。用更短的时间添充同样总数的声波频率。结果，他们的频率提升了，声音也变高了。车从你身旁历经时，全过程翻转，声音变大，以填充大量的时间。

那样，您能够将回声和多普勒频移融合在一起。倘若你正对你的车，传出非常大的声音。有一些声波频率会从车里弹回去(回声)。但当汽车朝你挪动时，声波频率会被缩小。那样，回声便会比你送出去的原声带有高些的声调。如果你精确测量雷达回波的音准时，你也就能够测量车的速率。大家早已了解声音的回声能够用于明确物件的间距，大家还可以根据回声的多普勒频移来明确物件的速率。

那样就会有很有可能造成“声音雷达”，这就是声纳。潜艇和船舰应用声纳。在空气中你能应用一样的声音标准，可是空气中的声音几个难题：声音不可以跑很远，数最多很有可能有一英里。类似每个人都能听到声音，因而“响声雷达”毫无疑问会对隔壁邻居导致影响(你能用超音波替代听觉系统来处理绝大多数难题)。因为声音的回声比较弱，因此难以发觉。因此，雷达用电磁波替代了声音。无线通信电磁波散播间距很远，人看不到，即便在电磁波比较弱的情况下也非常容易发觉。

使用特殊的信号处理设备，雷达组还可以非常精确地测量多普勒频移并确定飞机的速度。在地面雷达中，潜在的干扰远远大于空基雷达。消除所有这种混乱的最简单方法是通过识别它不是多普勒频移来过滤掉它。警用雷达仅查看多普勒频移信号，并且由于雷达波束紧密聚焦，因此只能击中一辆汽车。警方现在正在使用激光技术来测量汽车的速度。这种技术被称为激光雷达，它使用光而不是无线电波。有关激光雷达技术的信息，请参见雷达探测器的工作原理。