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(lái)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(guò)程中，用各種傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)和控制生產(chǎn)過(guò)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(cè)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(cè)器，可以用于探測(cè)海底沉船、敵方潛艇，等等?，F(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(wú)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，歡迎您的來(lái)電！桂林不受顏色影響超聲波傳感器

   隨著機(jī)器人深入人們的生活，例如工廠、倉(cāng)庫(kù)、酒店、商場(chǎng)、餐廳等環(huán)境中的使用，人們對(duì)機(jī)器人的移動(dòng)能力越為重視，市場(chǎng)對(duì)智能化設(shè)備的需求日益高漲。以至于避障成為一個(gè)極為關(guān)鍵且必要的功能。避障是指移動(dòng)機(jī)器人根據(jù)采集的障礙物的狀態(tài)信息，在行走過(guò)程中通過(guò)傳感器感知到妨礙其通行的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)物體時(shí)，按照一定的方法進(jìn)行有效地避障，***達(dá)到目標(biāo)點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)避障與導(dǎo)航的必要條件是環(huán)境感知，在未知或者是部分未知的環(huán)境下避障需要通過(guò)傳感器獲取周圍環(huán)境信息，包括障礙物的尺寸、形狀和位置等信息，因此傳感器技術(shù)在移動(dòng)機(jī)器人避障中起著十分重要的作用。下面工采網(wǎng)小編和大家一起看看超聲波傳感器和激光雷達(dá)傳感器在機(jī)器人避障中的相關(guān)解決方案。目前市面上常見(jiàn)的機(jī)器人避障基本都采用到激光雷達(dá)，激光雷達(dá)作為自動(dòng)駕駛和機(jī)器人等領(lǐng)域中的重要傳感器，一直扮演著“眼睛”的角色，360°掃描周圍環(huán)境，構(gòu)建厘米級(jí)別高精度地圖，為后續(xù)避障導(dǎo)航做輔助。工采網(wǎng)提供的小型激光雷達(dá)模組-TFminiPlus是一款小型化激光雷達(dá)模組，基于TOF（飛行時(shí)間）原理，主要用于實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定、精細(xì)、高頻的距離測(cè)量功能。大角度超聲波傳感器廠家超聲波傳感器，就選浙江羅舸智能科技有限公司，有想法的可以來(lái)電咨詢！

2）產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域機(jī)器人避障、物體測(cè)距、液位檢測(cè)、公共安防、停車場(chǎng)檢測(cè)。（3）主要技術(shù)參數(shù)（4）接線方式及工作原理接線方式：VCC、trig(控制端)、echo(接收端)、GND。如圖4所示，超聲波傳感器基本工作原理如下：采用IO口TRIG觸發(fā)測(cè)距，給大于10us的高電平信號(hào)；模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40KHz的方波,自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回；有信號(hào)返回，通過(guò)IO口ECHO輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。測(cè)試距離=(高電平時(shí)間*聲速(340m/s))/2。圖4傳感器的方向圖（5）控制方式本模塊使用方法簡(jiǎn)單，通過(guò)嵌入式微處理器控制口發(fā)一個(gè)10us以上的高電平，啟動(dòng)超聲波傳感器模塊發(fā)出8個(gè)40KHz的周期電平。然后開啟定時(shí)器，再延時(shí)100us左右以避免發(fā)射探頭的余振的干擾。接著通過(guò)在while循環(huán)中查詢外部中斷是不是已經(jīng)捕獲到回波信號(hào)，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(guò)發(fā)射信號(hào)到接收到的回響信號(hào)的時(shí)間間隔就可以計(jì)算得到距離。如圖5所示為超聲測(cè)距模塊的時(shí)序圖，根據(jù)時(shí)序圖，可以知道，回響信號(hào)的高電平就是我們用來(lái)測(cè)量距離的重要指標(biāo)，通過(guò)距離與速度和時(shí)間的關(guān)系，從而求得相應(yīng)的距離。

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(zhǎng)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(cè)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(cè)度距離精確，能和國(guó)外的SRF05、SRF02等超聲波測(cè)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(guò)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(guò)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(lái)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(guò)信號(hào)處理的檢波放大，通過(guò)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(guò)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(cè)距原理框圖。當(dāng)超聲波遇到不同密度的介質(zhì)時(shí)，會(huì)發(fā)生反射現(xiàn)象，傳感器通過(guò)捕捉這些反射波來(lái)識(shí)別物體。

3）斜探頭。有時(shí)為使超聲波能傾斜入射到被測(cè)介質(zhì)中，可選用斜探頭。壓電晶片粘貼在與底面成一定角度的有機(jī)玻璃斜楔塊上。當(dāng)斜楔塊與不同材料被測(cè)介質(zhì)接觸時(shí)，超聲波產(chǎn)生一定角度的折射，傾斜入射到試件中去，折射角可通過(guò)計(jì)算求得。6.超聲波傳感器的應(yīng)用超聲波傳感器應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)踐的不同方面，而醫(yī)學(xué)應(yīng)用是其**主要的應(yīng)用之一。超聲波在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用主要是診斷疾病，它已經(jīng)成為臨床醫(yī)學(xué)中不可缺少的診斷方法。超聲波診斷的優(yōu)點(diǎn)是：對(duì)受檢者無(wú)痛苦、無(wú)損害，方法簡(jiǎn)便，顯像清晰，診斷的準(zhǔn)確率高，等等，因而受到醫(yī)務(wù)工作者和患者的歡迎。超聲波診斷是利用超聲波的反射原理，當(dāng)超聲波在人體組織中傳播遇到兩層聲阻抗不同的介質(zhì)界面時(shí)，在該界面就產(chǎn)生反射回聲。每遇到一個(gè)反射面時(shí)，回聲在示波器的屏幕上顯示出來(lái)，而兩個(gè)界面的阻抗差值也決定了回聲振幅的高低。在工業(yè)方面，超聲波的典型應(yīng)用是對(duì)金屬的無(wú)損探傷、超聲波測(cè)厚和測(cè)量液位等。過(guò)去，許多技術(shù)因?yàn)闊o(wú)法探測(cè)到物體組織內(nèi)部而受到阻礙，超聲波傳感器的出現(xiàn)改變了這種狀況。超聲波探測(cè)既可檢測(cè)材料表面的缺陷，又可檢測(cè)材料內(nèi)部幾米深的缺陷。當(dāng)然更多的超聲波傳感器是固定地安裝在不同的裝置上。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，有需要可以聯(lián)系我司。德州耐低溫超聲波傳感器

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 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(guò)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(lái)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(wèn)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。桂林不受顏色影響超聲波傳感器