1.引言隨著自動(dòng)化等新技術(shù)的發(fā)展，傳感器的使用數(shù)量越來越大，一切現(xiàn)代化儀器、設(shè)備都離不開傳感器。在工業(yè)生產(chǎn)中，尤其是自動(dòng)化生產(chǎn)過程中，用各種傳感器來監(jiān)測和控制生產(chǎn)過程中的各個(gè)參數(shù)，如溫度、壓力、流量，等等，以便使設(shè)備工作在**佳狀態(tài)，產(chǎn)品達(dá)到**好的質(zhì)量。20世紀(jì)中葉，人們發(fā)現(xiàn)某些介質(zhì)的晶體（如石英晶體、酒石酸鉀鈉晶體、PZT晶體等）在高電壓窄脈沖作用下，能產(chǎn)生較大功率的超聲波。它與可聞聲波不同，可以被聚焦，能用于集成電路的焊接、顯像管內(nèi)部的清洗；在檢測方面，利用超聲波有類似于光波的折射、反射的特性，制作超聲波納探測器，可以用于探測海底沉船、敵方潛艇，等等。現(xiàn)在超聲波已經(jīng)滲透到我們生活中的許多領(lǐng)域，例如B超、遙控、防盜、無損探傷，等等。2.超聲波的概念人們能聽到聲音是由于物體振動(dòng)產(chǎn)生的，它的頻率在20Hz―20kHz范圍內(nèi)，稱為可聞聲波。低于20Hz的機(jī)械振動(dòng)人耳不可聞，稱為次聲波；高于20kHz的機(jī)械振動(dòng)稱為超聲波，常用的超聲波頻率為幾十kHz至幾十MHz。超聲波是一種在彈性介質(zhì)中的機(jī)械振蕩，有兩種形式：橫向振蕩（橫波）和縱向振蕩（縱波）。工業(yè)中的應(yīng)用常采用縱向振蕩。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播，但傳播速度不同。浙江羅舸智能科技有限公司是一家專業(yè)提供超聲波傳感器的公司，有想法可以來我司咨詢！靜安區(qū)超聲波傳感器批發(fā)廠

    也是多個(gè)發(fā)射頭對應(yīng)1個(gè)接收頭基于超聲波測距的簡單、易于操作和無損傷等特點(diǎn)所以要測得超聲波往返的時(shí)間,即可求得距離。這就是超聲波測距傳感器的工作原理。對于超聲波測距工釆網(wǎng)小編向大家推薦一款韓國Hagisonic超聲波測距傳感器模塊-HG-C40U。超聲波測距傳感器模塊超聲波測距傳感器模塊擁有兩種可選傳輸模式，分別是自由運(yùn)行模式：有電源時(shí)，傳感器自身發(fā)送觸發(fā)和突發(fā)信號(hào)(用于基本應(yīng)用)；外部觸發(fā)模式：外部系統(tǒng)(控制器或處理器電路)控制觸發(fā)信號(hào)用于高級(jí)應(yīng)用，這兩種模式適用于各種用途，此外該傳感器還涉及兩種輸入電源一種是低壓(5V)適用于處理器電路另一種是高壓(12V)適用于控制器可測量到障礙物的距離為(at5V)、5m(at12V)，并用UART通訊發(fā)送數(shù)據(jù)，分辨率在5mm以內(nèi)。另一方面在各種場合用戶可根據(jù)自身環(huán)境選擇不同的設(shè)置模式比如自由運(yùn)行/UART觸發(fā)/外部觸發(fā)設(shè)置等，同時(shí)也可根據(jù)測UART通訊波特率設(shè)定決定是否設(shè)置使用環(huán)形緩沖區(qū)，輸出信號(hào)具有高性能ASIC芯片，保證穩(wěn)定傳輸、靈敏接收等特點(diǎn)，因此傳感器到PC的通訊使用‘接口板’(RS232,功率調(diào)節(jié)器)數(shù)據(jù)顯示使用PC上的監(jiān)控程序(可用超級(jí)終端)可以將實(shí)際接收的超聲波實(shí)時(shí)放大用UART(ASCII。。威海光電超聲波傳感器浙江羅舸智能科技有限公司是一家專業(yè)提供超聲波傳感器的公司，有想法的不要錯(cuò)過哦！

    借助空氣媒質(zhì)傳播，到達(dá)測量目標(biāo)或障礙物后反射回來，經(jīng)反射后由超聲波接收器接收脈沖，其所經(jīng)歷的時(shí)間即往返時(shí)間，往返時(shí)間與超聲波傳播的路程的遠(yuǎn)近有關(guān)。測試傳輸時(shí)間可以得出距離例如：假定s為被測物體到測距儀之間的距離，測得的時(shí)間為t／s，超聲波傳播速度為v／m·s－1表示，則有關(guān)系式(1)s=vt／2(1)在精度要求較高的情況下，需要考慮溫度對超聲波傳播速度的影響，按式(2)對超聲波傳播速度加以修正，以減小誤差。v=331．4+0．607T(2)式中，T為實(shí)際溫度單位為℃，v為超聲波在介質(zhì)中的傳播速度單位為m／s。超聲波測距傳感器工作原理超聲波測距傳感器工作原理超聲波測距原理是通過超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí),超聲波在空氣中傳播時(shí)碰到障礙物就立即返回來,超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。而超聲波測距傳感器，采用超聲波回波測距原理，運(yùn)用精確的時(shí)差測量技術(shù)，檢測傳感器與目標(biāo)物之間的距離，采用小角度，小盲區(qū)超聲波傳感器，具有測量準(zhǔn)確，無接觸，防水，防腐蝕，低成本等優(yōu)點(diǎn)。超聲波測距傳感器常用的方式是1個(gè)放射頭對應(yīng)1個(gè)接收頭。

    OFF=0時(shí)是每一個(gè)循環(huán)測量前調(diào)整方位角用；OFF=1是等待下一次動(dòng)作。計(jì)算回波的時(shí)間采用定時(shí)器T0，因此距離值d=×(TH0×256+TL0)／2。每測完1次，給步進(jìn)電機(jī)1個(gè)觸發(fā)脈沖。然后判斷下一個(gè)動(dòng)作，是做傳感器探測還是機(jī)器人自身方位角調(diào)整，這樣又進(jìn)入一個(gè)新的循環(huán)。3探測系統(tǒng)在移動(dòng)機(jī)器人上的實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用尋找離墻**近點(diǎn)本文在尋找離墻**近點(diǎn)的設(shè)計(jì)思想足基于超聲波測距。選擇時(shí)間度越式的測距方法，通過對接收回波閾值的設(shè)定和探頭前加一具有吸音作用的套筒，來限制超聲波傳感器接收范圍。實(shí)驗(yàn)所測在距離75cm時(shí)其發(fā)射波束角在±20°左右，能接收反射波的有效角度大約在±40°范圍內(nèi)。超聲波傳感器的近似圓錐形的波束，決定了其每一次所測距離是**近點(diǎn)的反射距離。如圖3所示，當(dāng)波束角度即使偏離到虛線所示，其實(shí)際所得距離仍舊是沿波束中心線所測的值。按理論上說在發(fā)射波束角度內(nèi)所測的距離應(yīng)該是相同的，但由于超聲波傳感器起震時(shí)間、以及接收閾值的設(shè)置，包括墻面的反射情況等都會(huì)對距離的測量造成一定的影響。由實(shí)驗(yàn)測得，當(dāng)在一定的角度(約±20°)內(nèi)，其測量的距離值變化不明顯，其相鄰值比較接近(不超過2mm)。當(dāng)偏角繼續(xù)增大時(shí)，相鄰測量值變化也明顯增大。超聲波傳感器，就選浙江羅舸智能科技有限公司，歡迎客戶來電！

    靈敏度也**高。(2)工作溫度。由于壓電材料的居里點(diǎn)一般比較高，特別時(shí)診斷用超聲波探頭使用功率較小，所以工作溫度比較低，可以長時(shí)間地工作而不產(chǎn)生失效。醫(yī)療用的超聲探頭的溫度比較高，需要單獨(dú)的制冷設(shè)備。(3)靈敏度。主要取決于制造晶片本身。機(jī)電耦合系數(shù)大，靈敏度高；反之，靈敏度低。超聲波測距一體模塊HC-SR04（1）模塊性能如圖2所示，HC-SR04模塊性能穩(wěn)定，測度距離精確，能和國外的SRF05、SRF02等超聲波測距模塊相媲美。模塊高精度，盲區(qū)(2cm)超近，**大識(shí)別距離為300cm。圖2HC-SR04模塊實(shí)物圖如圖3所示，系統(tǒng)的工作是由軟件和硬件的配合過程。先由嵌入式微處理器使555使能端置1，繼而555送出40KHz頻率的方波信號(hào)，經(jīng)過壓電換能器（超聲波發(fā)射頭）將信號(hào)發(fā)射出去，即發(fā)射超聲波，同時(shí)該時(shí)刻啟動(dòng)定時(shí)器開時(shí)計(jì)時(shí)。該信號(hào)遇到障礙物反射回來在此稱為回波。同時(shí)，壓電換能器（超聲波接收頭）將接收的回波及接收超聲波,通過信號(hào)處理的檢波放大，通過三級(jí)放大后再送到比較器進(jìn)行比較，輸出比較電壓，輸出電壓經(jīng)過三極管以后，使之電壓與嵌入式微處理器的I/O口相匹配**后送至處理器處理。圖3超聲波測距原理框圖。浙江羅舸智能科技有限公司是一家專業(yè)提供超聲波傳感器的公司，期待您的光臨！南京抗光干擾超聲波傳感器

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    因而一種方法就是利用這2個(gè)臨界點(diǎn)，來找尋其波束與墻垂直的角度(即與墻距離**近點(diǎn))，步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)超聲波旋轉(zhuǎn)找尋這2個(gè)臨界點(diǎn)。當(dāng)連續(xù)檢測到兩相鄰的值低于2mm時(shí)，認(rèn)為已進(jìn)入穩(wěn)定區(qū)，則前后出現(xiàn)變化的點(diǎn)設(shè)為臨界點(diǎn)，在這臨界點(diǎn)內(nèi)的所有點(diǎn)都記下來，然后求取中點(diǎn)，中點(diǎn)位置即是墻面與超聲波傳感器的**近點(diǎn)。如圖6所示為其中一組所測數(shù)據(jù)，在72°～108°內(nèi)，是距離測量的穩(wěn)定區(qū)域，而在這之外，所測距離的相鄰偏差超過8mm，而且隨著角度的旋向兩邊時(shí)將進(jìn)一步拉大。在50cm與200cm內(nèi)改變一體式超聲波傳感器與墻面距離進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其結(jié)果與墻面垂直角度所測誤差限制在2個(gè)步距角內(nèi)。探測系統(tǒng)應(yīng)用于機(jī)器人沿墻導(dǎo)航自主式移動(dòng)機(jī)器人是在運(yùn)動(dòng)過程中探測當(dāng)前環(huán)境的信息。每次探測的距離信息都以當(dāng)前機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)為前提來測量。而在沿墻直線行走過程中，機(jī)器人是通過測距和自身姿態(tài)的共同感知保證運(yùn)行軌跡的準(zhǔn)確性。超聲波測距已被***運(yùn)用，在試驗(yàn)超聲波探測角度與測距的關(guān)系后，則可以根據(jù)計(jì)算**近點(diǎn)的方法用超聲波傳感器來測量車身的方位角(確定自身姿態(tài))。所測**近點(diǎn)是機(jī)器人實(shí)際與墻面的距離，通過簡易編碼器上的直射紅外傳感器1來確定機(jī)器人的基準(zhǔn)坐標(biāo)。靜安區(qū)超聲波傳感器批發(fā)廠

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