空气中超声波信号强度和测量距离的关系

应该是一个指数的关系。灵敏度增加一倍，不等于测距距离可以增加一倍。

的超声波测距原理
原理是在空气中使用超声波距离测量超声波的传播速度是已知的，测量的声波反射后发射时间障碍物，根据发送器和接收器，用于计算发射之间的时间差指向该障碍物的实际距离。因此，超声波和雷达测距原理的原理是一样的。

测距公式为：L = C×T

其中L是测量距离的长度，C是在空气中的超声波传播速度，T为距离测量的传播时间差（T传输的一半接收时间值）。

超声波测距主要应用于逆向提醒，建筑工地，工业现场，如距离测量，虽然目前距离范围可以达到几百米，但测量的精度往往只能达到厘米量级。

作为超声波发射器是容易取向，良好的方向，强度，易于控制，具有与待测量的物体不直接接触的优点，是理想的液位测量的手段。在精密的液位测量需要达到毫米级的精度，但是目前国内的超声波测距专用集成电路仅仅是厘米级的精度。通过分析生成的提高测量时间差到微秒级，以及以补偿与LM92温度传感器的声波传播速度的超声波距离测量误差的原因，我们设计了一个高精度的超声测距仪可以实现毫米波电平精度。

C×T />超声波测距误差分析，表明测距误差由超声波测距时间误差传播误差传播速度引起的。

当记者问时间误差范围小于1mm误差，假设已知超声波速度C =344米/秒（20℃环境温度下），忽略声音传播错误的速度。测距误差S△吨<（0.001/344）≈0.000002907s的2.907ms。

在超声波前提的传播速度是精确的，测量的传播时间差，只要达到微秒级的距离的准确性，我们可以保证小于1mm的误差测距误差。作为时钟参考89C51单片机的定时器12MHz晶振可以很容易地计算为1μs的精度，因此系统可以采用1mm以内测量范围89C51定时器错误保证时间。

超声波错误

受空气的密度，空气的密度更高的超声波传播速度的传播速度，超声波的速度传播，空气密度和温度有着密切的的关系，如表1所示。

已知超声波速度与温度关系如下：

其中：r - 给定的空气的热容量热容量气体的比例为1.40，

R - 通用气体常数，8.314千克·mol-1的·K-1，空气

M-气体分子量为28.8×10-3公斤·mol-1的，

笔 - 绝对温度，273K + T℃。

近似公式：C = C0 0.607×T℃

其中：C0为零时的声音332米/ s的速度;

T为实际温度（℃）。当
精度要求的超声波测距达到1mm时，超声波传播必须考虑到环境温度。例如，当温度为0℃超声速332米/秒，30℃超声速350米/ s时，由于温度的变化改变18米/秒。如果超声在速度测量0℃30℃的环境测量误差造成的100米距离达到5M，1米测量误差将达到5mm处。