Ультразвуковой датчик расстояния в робототехнике работает по принципу измерения времени прохождения отражённого звука. 3

Процесс происходит так: датчик отправляет звуковой сигнал в заданном направлении, затем ловит отражённое эхо и вычисляет время полёта звука от датчика до препятствия и обратно. 3

Например, в модели HC-SR04 используется следующий алгоритм: 2

1. На вывод Trig подаётся импульс длительностью 10 микросекунд. 2
2. В датчике происходит преобразование сигнала в 8 импульсов с частотой 40 кГц, которые через излучатель посылаются вперёд. 2
3. Когда импульсы дойдут до препятствия, они отразятся от него и будут приняты приёмником, что обеспечит наличие входного сигнала на выводе Echo. 2
4. На стороне контроллера полученный сигнал переводится в расстояние. 2 При делении ширины импульса на 58.2 получаются данные в сантиметрах, при делении на 148 — в дюймах. 2

Скорость звука в воздухе, которую использует датчик, равна 340,29 м/с. 3

Ультразвуковые датчики расстояния широко применяются в робототехнике, они помогают объезжать препятствия, получать размеры предметов, моделировать карту помещения и сигнализировать о приближении или удалении объектов. 2