超聲波距離傳感器技術(shù)應(yīng)用:超聲波對液體、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)或分界面會產(chǎn)生明顯反射形成反射成回波,碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測廣泛應(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,機器人防撞,各種超聲波接近開關(guān),以及防盜報警等相關(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,有想法的不要錯過哦!青海檢測玻璃超聲波傳感器
2)噪音雖然多數(shù)超聲波傳感器的工作頻率為40-45KHz,遠遠高于人類能夠聽到的頻率。但是周圍環(huán)境也會產(chǎn)生類似頻率的噪音。比如,電機在轉(zhuǎn)動過程會產(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,機器人本身的抖動,甚至當有多個機器人的時候,其它機器人超聲波傳感器發(fā)出的聲波,這些都會引起傳感器接收到錯誤的信號。這個問題可以通過對發(fā)射的超聲波進行編碼來解決,比如發(fā)射一組長短不同的音波,只有當探測頭檢測到相同組合的音波的時候,才進行距離計算。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多個超聲波傳感器按照一定角度被安裝在機器人上的時候所引起的。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Z和Y會根據(jù)這個信號來計算距離值,從而無法獲得正確的測量。解決的方法可以通過對每個傳感器發(fā)出的信號進行編碼。讓每個超聲波傳感器只聽自己的聲音。實驗原理超聲測距傳感器實驗環(huán)境由PC機(安裝有WindowsXP操作系統(tǒng)、)、J-Link-ARM仿真器、NXPLPC2378實驗節(jié)點板、超聲測距傳感器、實驗?zāi)K和LCD顯示實驗?zāi)K組成,如圖11所示。圖11傳感器實驗環(huán)境本實驗所使用實物規(guī)格圖如圖12所示,實物圖如圖13所示。日照毫米級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)當然,超聲波傳感器也不是***的,有些因素會對超聲波的使用產(chǎn)生很大的影響。因為超聲波傳感器判斷距離的根本原理是利用聲波在空氣中傳播的速度及時間來判斷的,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使測量結(jié)果出現(xiàn)很大偏差。(比如測量熱金屬時……)壓力——當聲波所處環(huán)境中壓強與大氣壓不同時,結(jié)果影響也很大。(比如在壓力容器中測量液位或物位時……)空氣流動——當空氣流動較強時,有些聲波會被“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感覺清晰度明顯不同……)超聲波工作時發(fā)射出的其實是一個聲波的波面,(從立體角度上來說是一個錐體,所以不能測量細小的物體。(這個時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:因為超聲波傳感器受到的影響因素比較多,所以其精度普遍不高,如果對測量精度要求非常高的場合,就不用考慮超聲波了。以上就是對超聲波傳感器的一些總結(jié),希望對各位設(shè)計選型的時候有所幫助。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,如果溫度變化不大,則可認為聲速是基本不變的。如果測距精度要求很高,則應(yīng)通過溫度補償?shù)姆椒右孕U?。?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、強度易控制、與被測量物體不需要直接接觸的優(yōu)點,是作為倒車距離測量的理想選擇。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,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。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機械波,由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的,它具有頻率高、波長短、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。超聲波對液體、固體的穿透本領(lǐng)很大,尤其是在陽光不透明的固體中,它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生***反射形成反射成回波,碰到活動物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測廣泛應(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。3.超聲波的特點超聲波的指向性好,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,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,制成各種超聲波測量儀器及裝置,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)生機械振動,將其變換成電能量,作為傳感器接收器的輸出,從而對發(fā)送的超聲波進行檢測。實際使用中,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,實現(xiàn)對目標物體的非接觸式檢測。青海檢測玻璃超聲波傳感器
通過發(fā)射高頻聲波并測量其返回時間,超聲波傳感器能夠準確計算出與目標之間的距離。青海檢測玻璃超聲波傳感器
圖5超聲測距時序圖一個10us以上脈沖觸發(fā)信號,該模塊內(nèi)部將發(fā)出8次40KHz周期電平并檢測回波。一旦檢測到有回波信號則輸出回響信號,回響信號的脈沖寬度與所測的距離成正比。由此通過發(fā)射信號到收到的回響信號的時間間隔可以計算得到距離。建議測量周期為60ms以上,以防止發(fā)射信號對回響信號的影響。圖6出了超聲測距模塊的發(fā)射端電路。圖7超聲測距發(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)部有兩個壓電晶片和一個換能板。當它的兩極外加脈沖信號,其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時,壓電晶片會發(fā)生共振,并帶動共振板振動產(chǎn)生超聲波,這時它就是一個超聲波發(fā)生器;反之,如果兩電極問未外加電壓,當共振板接收到超聲波時,將壓迫壓電晶片作振動,將機械能轉(zhuǎn)換為電信號,這時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,使用時應(yīng)分清器件上的標志。圖8給出了超聲測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,常用于電視機紅外遙控接收器。考慮到紅外遙控常用的載波頻率38KHz與測距的超聲波頻率40KHz較為接近,可以利用它制作超聲波檢測接收電路。實驗證明用CX20106接收超聲波。青海檢測玻璃超聲波傳感器