초음파 비행시간

메아리로 거리 재기

초음파는 보통 사람이 듣는 범위보다 높은 소리입니다. 에코는 물체에서 반사되어 돌아온 소리입니다. TOF는 Time of Flight, 파동 비행시간입니다. 여기 시간은 왕복을 포함합니다.

실험대

회로 설정을 바꾸고 측정값을 예상한 뒤 과제를 확인하세요. 학습용 모델이며 각 수업에서 가정을 설명합니다.

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작동 원리

0–40 °C의 건조 공기 속도 근사입니다. 유효한 에코를 선택하며 장애물, 거짓 반사, 습도는 계산하지 않습니다. 정적 계산이며 실시간 센서가 아닙니다.

T는 섭씨 온도, c는 음속, t는 왕복 초입니다. c = 331.3 + 0.606T; 거리 = c × t/2. 돌아오는 길 때문에 2로 나눕니다. 1 ms = 0.001 s, 미터 × 100은 센티미터입니다.

난이도

만들기 · 관찰
전원을 켜고 20 °C, 2 ms: 343.42 m/s, 34.342 cm.
힌트가 필요한가요?
T=20 °C; t=2 ms → c=343.42 m/s; d=34.342 cm
탐구하기 · 탐구
2 ms를 두고 0 °C: 331.3 m/s, 33.13 cm.
힌트가 필요한가요?
T=0 °C; t=2 ms → c=331.3 m/s; d=33.13 cm
스스로 풀기 · 해결
40 °C, 10 ms: 355.54 m/s, 177.77 cm.
힌트가 필요한가요?
T=40 °C; t=10 ms → c=355.54 m/s; d=177.77 cm

추가 읽기와 회로 레시피

기다림이 자가 됩니다. 벽에서 돌아온 박수 소리처럼 실제 수신기는 유용한 반사를 골라야 합니다.

c = 331.3 + 0.606T; d = c × (t/1000)/2 × 100 cm; t [ms], T [°C]

지연은 길의 길이이며 물체 크기가 아닙니다. 여러 반사를 구별하지 않습니다.

온도가 같고 왕복 시간이 두 배면 거리도 두 배입니다.

같은 측정 시간에 따뜻한 공기는 더 큰 계산 거리를 줍니다.

시간은 이미 왕복입니다. /2를 잊으면 두 배가 됩니다. 온도 식은 모든 환경의 정확도를 보장하지 않는 근사입니다.

속도가 같으면 거리는 시간에 비례합니다.

20 °C, 2 ms.

34.342 cm.

40 °C, 10 ms.

177.77 cm.

20 °C에서 1, 2, 4 ms 비교: 17.171, 34.342, 68.684 cm.