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HC-SR04 Ultraschall Distanzsensor – präzise Hinderniserkennung bis 4 Meter
Der HC-SR04 ist das Standardmodul für berührungslose Abstandsmessung in Robotik-Projekten. Mit einer Reichweite bis 4 Meter und einfacher Ansteuerung über zwei GPIO-Pins eignet er sich perfekt für autonome Navigation, Kollisionsvermeidung und intelligente Positionierung. Kompatibel mit Raspberry Pi, Arduino und allen gängigen Mikrocontrollern.

Warum der HC-SR04 in fast jedem Roboter steckt
So funktioniert die Ultraschall-Messung
Typische Einsatzbereiche
Roboter, die selbstständig fahren
Der HC-SR04 wird nach vorne montiert, um Hindernisse zu erkennen, bevor der Roboter dagegen fährt. Bei unterschreiten eines Schwellwerts (z. B. 30 cm) stoppt die Fahrlogik, dreht ab oder sucht eine Ausweichroute.
Für 360°-Abdeckung werden oft mehrere Sensoren an verschiedenen Seiten kombiniert – oder der Sensor wird auf einem Servo montiert und scannt die Umgebung ab.
Abstände in Behältern
Von oben in einen Tank oder eine Kiste gerichtet, misst der Sensor den Abstand zur Oberfläche. Mit bekannter Behälterhöhe lässt sich der Füllstand berechnen – ideal für automatische Bewässerung, Vorratswarnungen oder Smart-Home-Projekte.
Objekte lokalisieren
In Sortier- oder Greifrobotern erkennt der Sensor, ob ein Objekt in Reichweite liegt, und liefert die exakte Distanz für präzises Anfahren. Auch zur Höhenbestimmung oder als Endschalter-Ersatz einsetzbar.
Technische Eigenschaften
- Betriebsspannung
- 5 V DC
- Stromaufnahme
- ca. 15 mA
- Messbereich
- 2 cm – 400 cm
- Öffnungswinkel
- ca. 15°
- Ultraschallfrequenz
- 40 kHz
- Trigger-Input
- TTL-Puls, min. 10 µs
- Echo-Output
- TTL-Signal, High-Dauer proportional zur Distanz
- Abmessungen
- ca. 45 × 20 × 15 mm
- Anschlüsse
- 4-Pin-Header: VCC, Trig, Echo, GND
Häufige Fragen
Kann ich den HC-SR04 direkt an einen Raspberry Pi anschließen?
Der Sensor arbeitet mit 5V-Logik, während die GPIO-Pins des Raspberry Pi nur 3,3V tolerieren. Der Trigger-Pin kann direkt verbunden werden, für den Echo-Pin solltest du einen Spannungsteiler (zwei Widerstände) verwenden, um das 5V-Signal auf 3,3V zu reduzieren – oder ein fertiges Level-Shifter-Modul einsetzen.
Wie genau ist die Messung in der Praxis?
Die Genauigkeit liegt typisch bei ±3 mm unter idealen Bedingungen. Weiche, schräge oder stark strukturierte Oberflächen können die Reflexion schwächen und zu Messfehlern führen. Für glatte, senkrechte Flächen liefert der Sensor sehr zuverlässige Werte.
Funktioniert der Sensor auch draußen?
Ja, solange er vor direktem Regen geschützt ist. Wind, Temperatur und Luftfeuchtigkeit beeinflussen die Schallgeschwindigkeit leicht, was bei präzisen Messungen kompensiert werden kann. Starkes Sonnenlicht stört den Ultraschall nicht – im Gegensatz zu Infrarot-Sensoren.
Kann ich mehrere HC-SR04 gleichzeitig betreiben?
Ja, aber die Sensoren sollten nicht gleichzeitig auslösen, da sie sich gegenseitig stören können (Crosstalk). Lösung: Sensoren zeitlich versetzt abfragen oder so montieren, dass ihre Kegel sich nicht überlappen. Pro Sensor brauchst du zwei GPIO-Pins.
Ist der Sensor mit Arduino und Raspberry Pi kompatibel?
Ja, mit beiden Plattformen und den meisten anderen Mikrocontrollern. Für Arduino gibt es fertige Bibliotheken wie NewPing, für Raspberry Pi Python-Libraries wie gpiozero. Die Ansteuerung ist einfach und gut dokumentiert.


