HC-SR04 Ultraschallsensor

Mit unserem hochwertigen HC-SR04 Ultraschallsensor lassen sich Distanzen zwischen 2 Zentimetern und 5 Metern ganz einfach und präzise per Ultraschall messen. Die genauigkeit beträgt hierbei ca. +/- 2mm. Zum Auslesen der Messerte wird eine Mikrocontrollerplattform wie Raspberry Pi oder Arduino empfohlen. Der HC-SR04 Ultraschallsensor eignet sich ideal für Robotikprojekte, Hindernisvermeidungssysteme, Parkassistenten, Füllstandsanzeigen und mehr. 

Nach dem Triggern mit einer fallenden Flanke (TTL-Pegel) misst das Modul selbstständig die Entfernung mit einer Messzeit von 20 ms pro Intervall. Pro Intervall wird ein hochfrequenter Schallimpuls ausgesendet und der reflektierte Schallimpuls aufgefangen. Aus der vergangenen Zeit zwischen Senden und Empfangen des Schallimpulses lässt sich die Entfernung berechnen.

Der Ultraschallsensor wandelt das Messergebnis in ein PWM Signal um, welches am Ausgangs Pin des Ultraschallsensor-Moduls ausgelesen werden kann. So lassen sich bis zu 50 Messungen pro Sekunde durchführen.

Pinbelegung Ultraschallsensor HC-SR04

Das Modul verfügt über insgesamt 4 Anschlüsse

• VCC: Spannungsversorgung 5V über den Mikrocontroller
• Trig: Triggereingang, TTL-Pegel
• Echo: Ausgang Messergebnis, TTL-Pegel
• GND: Masseanschluss

Einsatzgebiete des HC-SR04

Anwendung findet der HC-SR04 Ultraschallsensor unter anderem bei:

• Hinderniserkennung
• Abstandsmessung
• Füllstandanzeige
• Heimautomatisierung

Ultraschallsensoren werden häufig in autonom fahrenden Robotern verwendet, wo Sie für das Erkennen von Hindernissen und zur Vermeidung von Kollisionen zuständig sind. Ultraschallsensoren lassen sich aber auch als Bewegungsmelder verwendet und können im eigenen Heim zum An- oder ausschalten von Lampen und anderen Elektronikgeräten verwendet werden.

Ein weiteres Anwendungsbesipiel für den HC-SR04 Ultraschallsensor ist der Einsatz als Schranke in einem Alarmsystem. In Kombination mit einem Funkmodul kann jederzeit eine Benachrichtigung zu einem Smartphone gesendet werden, sobald der Ultraschallsensor eine Änderung in der gemessenen Distanz erkennt.

Mögliche Probleme bei der Messung

Beim Einsatz des HC-SR04 Ultraschallsensor sollte beachtet werden, dass weiche Materialien wie Watte oder Textilien den Schallimpuls fast vollständig absorbieren können, wodurch keine genau Messung gewährleistet werden kann.

Der Einsatz in zu kleinen Räumen kann die Messwerte ebenfalls verfälschen, da es zu mehreren Umlenkungen des Schallimpulses kommen kann. Der Einsatz bei Schnee oder Regen stellt jedoch kein Problem da, sofern der Ultraschallsensor vor Feuchtigkeit geschützt ist.

Berechnung der Entfernung

Der Echo-Pin des HC-SR04 Ultraschallsensor sendet nach der Messung ein HIGH Signal. Die Dauer des HIGH-Pegels bestimmt die Entfernung nach folgender Formel:

Entfernung = ((Dauer_High_Pegel)*(Sonic: 340m/s))/2