一、超声波探头

超声波探头又称超声波换能器，它是采用进口镀膜晶片，适用于空气介质中测距、物位检测的电声转换器件。由于换能器的聚焦件采用了多层阻抗匹配、背衬、压电元件频率误差小，具有良好的时间稳定性和温度稳定性、无退极化现象，通带特性好，芯片与声传输器件统一计算基波谐振频率。独创的背衬材料配方，具有良好的振动特性，使换能器有很大的频带宽度，发射和接收灵敏度高，以及较小的脉冲－回波持续时间，获得了最大的等效机电耦合系数。

二、探头主要技术参数

◇ 中心谐振频率：40kHz±2kHz

◇ 静态电容量：3300P±300P

◇ 谐振阻抗：120Ω±20Ω

◇ 频带宽度（－3dB）：Δf－3dB≥2kHz

◇ 工作电压：300～500VP－P

◇ 极限电压≤1000VP－P

◇ 发射波束角：6O度

◇ 工作温度：-40～+80℃

◇ 防护等级：IP65

三、模块性能

1：使用电压：DC5V；

2：静态电流：小于2mA；

3：输出信号：电平信号，高电平5V，低电平为0V；

5：感应角度：60度；

6：探测距离：0.01 – 5.00米；

   7:高精度：可达1mm

四、脚引接线说明

  （脚引定义的观察方向：探头向下，引脚向内，从左到右）

1、 GND和VCC是电源供电引脚，模块正5V供电；

2、 IN脚是模块的信号输入脚，用户从此脚输入控制信号，驱动模块工作，控制信号可以从单片机的IO口输出方波信号；

3、 OUT脚是模块接收到超声波后的返回信号输出脚，此引脚步在模块上电后输出高电平，当用户从输入脚发出驱动信号后，如果模块接收到返回超声波，OUT引脚即被拉低，输出低电平；

4、 保留引脚用于功能扩展；

五、工作原理

   用户通过从IN脚输入40KH的方波信号，即用户从单片机的IO口连续发出高低电平，产生方波，方波的个数一般为10个左右，发出后用户启动定时器，开始计时，此时，超声波发射头开始发出超声波，当发出的超声波被前方的障碍物返射回来，返射回来的超声波被接收探头接收到，此时，模块的OUT引脚会产生一个从高电平到低电平的跳变，此时，用户要停止计时，用户通过计时的时间，根据以下公式计算测量距离：

      测量距离= (时间*声速( 340M/S ) ) / 2    

六、注意事项

   1、超声波发射头向外发射60度角的超声束，因此，在探头与被测物体之间不能有其他障碍物。

   2、超声波模块测得的是被测物体与探头之间的垂直距离，测量时要保持探头正对被测物体。

   3、超声波测量会受环境风速、温度等的影响。

七、可能出现的问题

   1、由于超声波会受到被测物体不平整、反射角度、环境风速温度以及多次反射的影响，可能会带来测量数据误差增大。

   2、由于超声波有测量盲区的固有特性，因此，如果近距离测量时，当测量位置发生变化而接收到的数据不变时，说明进入了测量盲区。

   3、模块在测量远处物体时，如果没有测量数据返回，可能是超出测量范围，或是测量角度不对。可以适当调整测量角度。