超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來的時間，根據(jù)發(fā)射和接收的時間差計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)到障礙物的實(shí)際距離。由此可見，超聲波測距原理與雷達(dá)原理是一樣的。測距的公式表示為：L=C×T

式中L為測量的距離長度；C為超聲波在空氣中的傳播速度；T為測量距離傳播的時間差(T為發(fā)射到接收時間數(shù)值的一半)。

超聲波測距主要應(yīng)用于倒車提醒、建筑工地、工業(yè)現(xiàn)場等的距離測量，雖然目前的測距量程上能達(dá)到百米，但測量的精度往往只能達(dá)到厘米數(shù)量級。由于超聲波易于定向發(fā)射、方向性好、強(qiáng)度易控制、與被測量物體不需要直接接觸的優(yōu)點(diǎn)，是作為液體高度測量的理想手段。在精密的液位測量中需要達(dá)到毫米級的測量精度，但是目前國內(nèi)的超聲波測距專用集成電路都是只有厘米級的測量精度。通過分析超聲波測距誤差產(chǎn)生的原因，提高測量時間差到微秒級，以及用LM92溫度傳感器進(jìn)行聲波傳播速度的補(bǔ)償后，我們設(shè)計(jì)的高精度超聲波測距儀能達(dá)到毫米級的測量精度^[1] 。

按照其結(jié)構(gòu)和安裝方法不同分為兩種類型，一種是將兩個超聲波換能器安裝在同一個殼體內(nèi)，即收、發(fā)合置型，其工作原理是基于聲波的多普勒效應(yīng)，也稱為多普勒型。其發(fā)射的超聲波的能場分布具有一定的方向性，一般為面向方向區(qū)域呈橢圓形能場分布。另一種是將兩個換能器分別放置在不同的位置，即收、發(fā)分置型，稱為聲場型探測器，它的發(fā)射機(jī)與接收機(jī)多采用非定向型（即全向型）換能器或半向型換能器。非定向型換能器產(chǎn)生半球型的能場分布模式，半向型產(chǎn)生錐形能場分布模式。

收、發(fā)分置的超聲波探測器警戒范圍大，可控制幾百立方米空間，多組使用可以警戒更大的空間。

安裝超聲波探測器的空間密封性要求高，不應(yīng)有大容量的空氣流動，不能有過多的門窗且需緊閉。應(yīng)該避開通風(fēng)設(shè)備及氣體的流動。用超聲波探測器保護(hù)的空間隔音性能要好，以減少外界噪聲引起的誤報(bào)。超聲波對物體沒有穿透性，因此使用時應(yīng)避免物體的遮擋，玻璃、隔板、房門等對超聲波的反射能力較差，因此不應(yīng)正對安裝。超聲波是以空氣作為傳輸介質(zhì)的，因此空氣的溫度和相對濕度會影響其探測靈敏度。當(dāng)溫度為21℃、相對濕度38%時，超聲波的衰減最為嚴(yán)重，探測范圍也最小。