飞行时间原理

飞行时间原理

飞行时间原理（Time-of-Flight, ToF）是距离传感器的通用基础原理：通过发射并测量特定能量波束从发射到被物体反射回来的时间，由这个时间间隔推算与物体之间的距离。

原理

发射器向目标发射能量波束（声波或电磁波），波束到达目标表面后反射回来被接收器接收。测量从发射到接收的时间间隔Δt，已知波束在介质中的传播速度v，则目标距离d = vΔt/2。

适用波束类型

• 超声波（机械波）
• 激光（电磁波）
• 红外光（电磁波）
• 微波/雷达（电磁波）

应用

基于飞行时间原理的传感器统称为距离传感器，广泛应用于：

• 工业测距、测厚、测物位
• 汽车倒车雷达
• 机器人导航与避障
• 激光雷达（LiDAR）
• 微波雷达测速测距

与脉冲回波法的关系

脉冲回波法是飞行时间原理在超声波测量中的具体实现方法。飞行时间原理是更广义的概念，涵盖所有波束类型的距离测量。