超聲波距離傳感器技術(shù)應(yīng)用:超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其是在不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生明顯反射形成反射成回波,碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、**、生物醫(yī)學(xué)等方面。超聲波距離傳感器可以廣泛應(yīng)用在物位(液位)監(jiān)測(cè),機(jī)器人防撞,各種超聲波接近開關(guān),以及防盜報(bào)警等相關(guān)領(lǐng)域,工作可靠,安裝方便,防水型,發(fā)射夾角較小,靈敏度高,方便與工業(yè)顯示儀表連接,也提供發(fā)射夾角較大的探頭。浙江羅舸智能科技有限公司致力于提供超聲波傳感器,有想法的不要錯(cuò)過哦!青海檢測(cè)玻璃超聲波傳感器
2)噪音雖然多數(shù)超聲波傳感器的工作頻率為40-45KHz,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于人類能夠聽到的頻率。但是周圍環(huán)境也會(huì)產(chǎn)生類似頻率的噪音。比如,電機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程會(huì)產(chǎn)生一定的高頻,輪子在比較硬的地面上的摩擦所產(chǎn)生的高頻噪音,機(jī)器人本身的抖動(dòng),甚至當(dāng)有多個(gè)機(jī)器人的時(shí)候,其它機(jī)器人超聲波傳感器發(fā)出的聲波,這些都會(huì)引起傳感器接收到錯(cuò)誤的信號(hào)。這個(gè)問題可以通過對(duì)發(fā)射的超聲波進(jìn)行編碼來解決,比如發(fā)射一組長(zhǎng)短不同的音波,只有當(dāng)探測(cè)頭檢測(cè)到相同組合的音波的時(shí)候,才進(jìn)行距離計(jì)算。這樣可以有效的避免由于環(huán)境噪音所引起的誤讀。(3)交叉問題交叉問題是當(dāng)多個(gè)超聲波傳感器按照一定角度被安裝在機(jī)器人上的時(shí)候所引起的。超聲波X發(fā)出的聲波,經(jīng)過鏡面反射,被傳感器Z和Y獲得,這時(shí)Z和Y會(huì)根據(jù)這個(gè)信號(hào)來計(jì)算距離值,從而無法獲得正確的測(cè)量。解決的方法可以通過對(duì)每個(gè)傳感器發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行編碼。讓每個(gè)超聲波傳感器只聽自己的聲音。實(shí)驗(yàn)原理超聲測(cè)距傳感器實(shí)驗(yàn)環(huán)境由PC機(jī)(安裝有WindowsXP操作系統(tǒng)、)、J-Link-ARM仿真器、NXPLPC2378實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)板、超聲測(cè)距傳感器、實(shí)驗(yàn)?zāi)K和LCD顯示實(shí)驗(yàn)?zāi)K組成,如圖11所示。圖11傳感器實(shí)驗(yàn)環(huán)境本實(shí)驗(yàn)所使用實(shí)物規(guī)格圖如圖12所示,實(shí)物圖如圖13所示。日照毫米級(jí)超聲波傳感器浙江羅舸智能科技有限公司致力于提供超聲波傳感器,有想法可以來我司咨詢!
但如果油污濺到光電傳感器的發(fā)射接收面上,光電就不能工作了)當(dāng)然,超聲波傳感器也不是***的,有些因素會(huì)對(duì)超聲波的使用產(chǎn)生很大的影響。因?yàn)槌暡▊鞲衅髋袛嗑嚯x的根本原理是利用聲波在空氣中傳播的速度及時(shí)間來判斷的,而聲波在空氣中傳播的速度受到以下因素影響比較大:溫度——溫度過高或過低都會(huì)使測(cè)量結(jié)果出現(xiàn)很大偏差。(比如測(cè)量熱金屬時(shí)……)壓力——當(dāng)聲波所處環(huán)境中壓強(qiáng)與大氣壓不同時(shí),結(jié)果影響也很大。(比如在壓力容器中測(cè)量液位或物位時(shí)……)空氣流動(dòng)——當(dāng)空氣流動(dòng)較強(qiáng)時(shí),有些聲波會(huì)被“吹走”(比如我們處于上風(fēng)口和下風(fēng)口兩種不同位置聽人講話時(shí)感覺清晰度明顯不同……)超聲波工作時(shí)發(fā)射出的其實(shí)是一個(gè)聲波的波面,(從立體角度上來說是一個(gè)錐體,所以不能測(cè)量細(xì)小的物體。(這個(gè)時(shí)候只能求助于光斑較小的激光傳感器了)還要注意的一方面是:因?yàn)槌暡▊鞲衅魇艿降挠绊懸蛩乇容^多,所以其精度普遍不高,如果對(duì)測(cè)量精度要求非常高的場(chǎng)合,就不用考慮超聲波了。以上就是對(duì)超聲波傳感器的一些總結(jié),希望對(duì)各位設(shè)計(jì)選型的時(shí)候有所幫助。感謝您的閱讀。
表1列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時(shí),如果溫度變化不大,則可認(rèn)為聲速是基本不變的。如果測(cè)距精度要求很高,則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕U1?超聲波波速與溫度的關(guān)系由于超聲波易于定向發(fā)射、方向性好、強(qiáng)度易控制、與被測(cè)量物體不需要直接接觸的優(yōu)點(diǎn),是作為倒車距離測(cè)量的理想選擇。超聲波傳感器超聲波為直線傳播,頻率越高,繞射能力越弱,但反射能力越強(qiáng),為此,利用超聲波的這種性質(zhì)就可以制成超聲波傳感器。另外,超聲波在空氣中的傳播速度較慢,這就使得超聲波傳感器的使用變得簡(jiǎn)單。超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波,由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的,它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其是在陽(yáng)光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生***反射形成反射成回波,碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、**、生物醫(yī)學(xué)等方面以超聲波作為檢測(cè)手段,必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習(xí)慣上稱為超聲換能器。超聲波傳感器,就選浙江羅舸智能科技有限公司,用戶的信賴之選,歡迎您的來電哦!
另外,它也有折射和反射現(xiàn)象,且在傳播過程中有衰減。在空氣中傳播超聲波頻率較低,一般為幾十kHz,但衰減較快;在固體、液體中傳播頻率較高,但衰減較小,傳播較遠(yuǎn)。3.超聲波的特點(diǎn)超聲波的指向性好,不易發(fā)散,能量集中,因此穿透本領(lǐng)大,在穿透幾米厚的鋼板后,能量損失不大。超聲波在遇到兩種介質(zhì)的分界面時(shí),能產(chǎn)生明顯的反射和折射現(xiàn)象,這一現(xiàn)象類似于光波。超聲波的頻率越高,其聲場(chǎng)指向性就越好,與光波的反射、折射特性就越接近。利用超聲波的特性,可做成各種超聲波傳感器,配上不同的電路,制成各種超聲波測(cè)量?jī)x器及裝置,并在通信、醫(yī)療、家電等各方面得到廣泛應(yīng)用。4.超聲波傳感器的原理超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器,由發(fā)送傳感器、接收傳感器、控制部分與電源部分組成。發(fā)送器傳感器由發(fā)送器與使用直徑為15mm左右的陶瓷振子換能器組成,換能器的作用是將陶瓷振子的電振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換成超能量并向空中輻射;接收傳感器由陶瓷振子換能器與放大電路組成,換能器接收波產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng),將其變換成電能量,作為傳感器接收器的輸出,從而對(duì)發(fā)送的超聲波進(jìn)行檢測(cè)。實(shí)際使用中,用作發(fā)送傳感器的陶瓷振子也可用作接收器傳感器上的陶瓷振子。超聲波傳感器利用超聲波的傳播與反射特性,實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)物體的非接觸式檢測(cè)。青海檢測(cè)玻璃超聲波傳感器
通過發(fā)射高頻聲波并測(cè)量其返回時(shí)間,超聲波傳感器能夠準(zhǔn)確計(jì)算出與目標(biāo)之間的距離。青海檢測(cè)玻璃超聲波傳感器
圖5超聲測(cè)距時(shí)序圖一個(gè)10us以上脈沖觸發(fā)信號(hào),該模塊內(nèi)部將發(fā)出8次40KHz周期電平并檢測(cè)回波。一旦檢測(cè)到有回波信號(hào)則輸出回響信號(hào),回響信號(hào)的脈沖寬度與所測(cè)的距離成正比。由此通過發(fā)射信號(hào)到收到的回響信號(hào)的時(shí)間間隔可以計(jì)算得到距離。建議測(cè)量周期為60ms以上,以防止發(fā)射信號(hào)對(duì)回響信號(hào)的影響。圖6出了超聲測(cè)距模塊的發(fā)射端電路。圖7超聲測(cè)距發(fā)射端電路圖壓電式超聲波換能器是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波換能器內(nèi)部有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)換能板。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào),其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí),壓電晶片會(huì)發(fā)生共振,并帶動(dòng)共振板振動(dòng)產(chǎn)生超聲波,這時(shí)它就是一個(gè)超聲波發(fā)生器;反之,如果兩電極問未外加電壓,當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí),將壓迫壓電晶片作振動(dòng),將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào),這時(shí)它就成為超聲波接收換能器。超聲波發(fā)射換能器與接收換能器在結(jié)構(gòu)上稍有不同,使用時(shí)應(yīng)分清器件上的標(biāo)志。圖8給出了超聲測(cè)距模塊的接收端電路。集成電路CX20106是一款紅外線檢波接收的**芯片,常用于電視機(jī)紅外遙控接收器??紤]到紅外遙控常用的載波頻率38KHz與測(cè)距的超聲波頻率40KHz較為接近,可以利用它制作超聲波檢測(cè)接收電路。實(shí)驗(yàn)證明用CX20106接收超聲波。青海檢測(cè)玻璃超聲波傳感器