原理如下:超聲波傳感器工作分為兩個(gè)步驟:超聲波傳感器換能器頭——**重要的部分發(fā)射模式:1,在電子振蕩器的作用下傳感器產(chǎn)生一批聲波/脈沖,然后這些聲波被發(fā)送到周圍空氣。2,聲波從傳感器傳送到目標(biāo)物。3,傳感器轉(zhuǎn)換成接受模式。接收模式:4,部分被物體反射的回聲返回到傳感器中去。5,傳感器的微處理器計(jì)算發(fā)射接收所用的時(shí)間t。(如果聲速在介質(zhì)中傳播速度為v,傳感器距離目標(biāo)物的距離則為:S=v*t/2)6,微處理器驅(qū)動(dòng)一個(gè)顯示距離或開關(guān)量的輸出信號(hào).這樣的話就完成了一個(gè)完整的工作過程,原理也是非常簡(jiǎn)單吧。接下來就是應(yīng)用的問題了,超聲波傳感器與光電傳感器雖然在某些應(yīng)用的時(shí)候可以互相替代,但大部分時(shí)候它們其實(shí)是互補(bǔ)型的關(guān)系。(因?yàn)?**主要介紹超聲波傳感器,那么就說一下超聲波傳感器的優(yōu)勢(shì)吧)。超聲波傳感器相對(duì)于光電傳感器的優(yōu)勢(shì):可以繞過細(xì)小的障礙物(比如粉塵)(這種環(huán)境中光電是完全不可以的)??梢詼y(cè)量液**置。(如用于液位監(jiān)測(cè))可以測(cè)量透明物體。(比如玻璃的有無或者位移信息)不受物體表面顏色的影響。(極暗或極亮的物體表面)超聲波傳感器可以用于油污環(huán)境中。(即使有油污濺到感應(yīng)面上傳感器仍可以正常工作。超聲波傳感器,就選浙江羅舸智能科技有限公司,讓您滿意,歡迎您的來電!運(yùn)城粉塵防爆超聲波傳感器
換能器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;而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)送的超進(jìn)行檢測(cè).而實(shí)際使用中,用發(fā)送傳感器的陶瓷振子的也可以用做接收器傳感器社的陶瓷振子??刂撇糠种饕獙?duì)發(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調(diào)制和計(jì)數(shù)及探測(cè)距離等進(jìn)行控制。超聲波傳感器電源(或稱信號(hào)源)可用DC12V±10%或24V±10%。工作模式超聲波傳感器利用聲波介質(zhì)對(duì)被檢測(cè)物進(jìn)行非接觸式無磨損的檢測(cè)。超聲波傳感器對(duì)透明或有色物體,金屬或非金屬物體,固體、液體、粉狀物質(zhì)均能檢測(cè)。其檢測(cè)性能幾乎不受任何環(huán)境條件的影響,包括煙塵環(huán)境和雨天。檢測(cè)模式超聲波傳感器主要采用直接反射式的檢測(cè)模式。位于傳感器前面的被檢測(cè)物通過將發(fā)射的聲波部分地發(fā)射回傳感器的接收器,從而使傳感器檢測(cè)到被測(cè)物。還有部分超聲波傳感器采用對(duì)射式的檢測(cè)模式。一套對(duì)射式超聲波傳感器包括一個(gè)發(fā)射器和一個(gè)接收器,兩者之間持續(xù)保持“收聽”。位于接收器和發(fā)射器之間的被檢測(cè)物將會(huì)阻斷接收器接收發(fā)射的聲波,從而傳感器將產(chǎn)生開關(guān)信號(hào)。玉林粉塵防爆超聲波傳感器超聲波傳感器,就選浙江羅舸智能科技有限公司,讓您滿意,有想法可以來我司咨詢!
圖12超聲測(cè)距模塊實(shí)物規(guī)格圖圖13將超聲波傳感模塊安裝到開發(fā)板上,然后用JLINK仿真器的一端用USB接口與電腦相連,一端的20Pin的JTAG引腳與NXPLPC2378節(jié)點(diǎn)板的J2相連,并給NXPLPC2378節(jié)點(diǎn)板上電,如圖14所示。圖14超聲測(cè)距開發(fā)板連接圖距離測(cè)量本實(shí)驗(yàn),通過測(cè)距程序完成超聲波發(fā)射的控制、超聲波回波信號(hào)的檢測(cè)和距離的計(jì)算、左右距離的比較,并顯示。首先由發(fā)射程序發(fā)射10us的高電平觸發(fā)信號(hào),控制超聲波發(fā)射器發(fā)射8個(gè)40KHz的方波。發(fā)射器發(fā)射完信號(hào),接收器回波電平將拉高。然后開啟定時(shí)器,例如在定時(shí)器輸入頻率為f=12MHz,進(jìn)行N=8分頻后每個(gè)計(jì)數(shù)周期為。再延時(shí)100us左右以避免發(fā)射探頭的余振的干擾,然后通過在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),然后獲得計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)值count,計(jì)算距離值。
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,就選浙江羅舸智能科技有限公司,有需要可以聯(lián)系我司哦!
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。浙江羅舸智能科技有限公司致力于提供超聲波傳感器,有需要可以聯(lián)系我司哦!揚(yáng)州防水超聲波傳感器
超聲波傳感器具有靈敏度高、響應(yīng)速度快的特點(diǎn),適用于各種復(fù)雜環(huán)境的距離測(cè)量。運(yùn)城粉塵防爆超聲波傳感器
HG-M40R)信號(hào)輸出二、超聲波測(cè)距原理超聲波測(cè)距原理超聲波發(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)計(jì)數(shù)器開始計(jì)時(shí),超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物面阻擋就立即反射回來,超聲波兩個(gè)接收器分別收到反射波就立即停止計(jì)時(shí),并測(cè)量每條路徑的距離和飛行時(shí)間的比例(P1+P2,P1+P3)。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t,就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物面的距離s,即:s=340t/2。三、機(jī)器人超聲波傳感器模塊-HG-M40系列,HG-L40系列模塊與模式的區(qū)別1、模塊①收發(fā)器(D):·不*可用作收發(fā)器模塊,而且在不同的接線方式下,可以作為接收器或發(fā)送器使用。因?yàn)槭瞻l(fā)器要發(fā)出超聲波并等待回復(fù),它可探測(cè)30cm~40cm及更遠(yuǎn)的距離。無論怎樣,它會(huì)盡可能識(shí)別出物體是否在某處。②發(fā)送器(T):*發(fā)送超聲波。③接收器(R):*接收超聲波?!褂?套或更多發(fā)送器和接收器時(shí),可以進(jìn)行1~2cm的近距離探測(cè)?!瑯?,如果所用的是收發(fā)器,當(dāng)它**用作發(fā)射器或接收器時(shí),也可以探測(cè)到距離短至1?2Cm的障礙物。2、模式觸發(fā)輸入模式(M-type)脈沖串輸入模式(L-type)。輸入模式由于用超聲波測(cè)量距離并不是一個(gè)點(diǎn)測(cè)量。超聲波傳感器具有一定的擴(kuò)散特性。運(yùn)城粉塵防爆超聲波傳感器