Question

:)

第三題不知道為什麼等號另一邊要這樣列

波動的妙用
作者/馮冠文老師
馬文是一位業餘電子愛好者,時常自行設計電路並購買電子零件焊接電路板。最近他製
作了一臺超聲波避障機器人,利用「微型電腦開發板」連接驅動馬達帶動齒輪,使輪子轉動
讓機器人可以前後左右移動。也連接了超聲波距離感測器,利用超聲波的特性來偵測前方險
礙物,並適時避開繞道。原理是超聲波距離感測器向前方發出40kHz超聲波後,機器人偵測
到距離短於設定距離後,經由開發板中的程式執行判斷並對馬達做適當的控制。讓此機器人
自動向左或向右轉動後行走繞過障礙物。
控。
開發板一般也具備Wifi或藍芽無線通訊的功能,可以讓機器人遠端接受控制,即所謂遙
一天,同學史丁來找馬文,想請教關於「超聲波距離感測器」的测距原理,馬文畫了以
混合題
v=0
,超聲波距離感測器
下的示意圖與算式來說明:
開發板
CPU
障礙物
輸入
輸出
測得超聲波從發射
到回來的時間為△t
函數方程式d(AI)
得距離d
B
1. 根據上面的圖文與算式判斷,此超聲波距離感測器的測距原理,利用到超聲波的何
種現象或特性?
(A)超快速度
(B) 波的反射
(C) 波的折射
(D) 波的繞射
(E)都卜勒效應。
2.關於馬文回覆同學史丁「超聲波距離感測器/訊號處理程序中的函數方程式(Ar)應該
何表示?請寫出此方程式d(A1)= tv
(請以V聲、At表示)。

馬文繼續說道:
一般常見的超聲波距離感測器(HC-SR04)的感測距離為2cm~400cm,感應角度為
15°。如果避障機器人以10m/s 等速度前進,而且其接收到訊號後需0.2s才會停止並執行避
開障礙物的動作。在室內無風且溫度為15°C的情況下,要設定機器人偵測到超聲波去回的時
間小於毫秒時執行避障動作。(V聲=331+0.61,為環境溫度℃)
13.馬文與史丁針對此議題展開討論,並希望能在障礙物前方5cm處進行轉向避障,請
RA
問應訂為多少毫秒最恰當?(假設機器人接收訊號到停止間做等速運動)
(A)3
V=331+0.6x15=340
(B) 13
(C)23
106+3406.
005
(D)33
72
2 =10+12+0.05
205201
700
to z
(E) 43。
+330t=4-1
20.005t
+≈ 0.0124=1214cms) + 13m,