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超声波传感器你不了解的哪些事情?

提问者:匿名

时间:Mon Dec 28 18:12:02 CST 2020

超声波传感器

Mon Dec 28 18:14:03 CST 2020

热心网友

  超声波传感器是将超声波信号转换为其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声是指弹性介质中产生的频率大于20khz的机械冲击波。它具有指向性强、能耗慢、传播距离较长等特点,常用于非接触式测距。因为超声波有很强的穿透液体和固体的能力,特别是在阳光下不透明的固体中。当超声波撞击杂质或界面时,会产生明显的反射形成回声,当超声波撞击运动物体时,会产生多普勒效应。因此超声波测距具有较好的环境适应性。此外,超声波测量在实时性、准确性和价格方面是一个很好的折衷方案。

  目前超声波测距的方法有很多:如往返时间检测法、相位检测法、声波振幅检测法等。其原理是超声波传感器发出一定频率的超声波,由空气介质传播,到达测量目标或障碍物后反射回来。反射后,超声波接收器接收脉冲。经历的时间就是往返的时间。旅行的距离是有关系的。测试传输时间,得到距离,如:

  设s为被测物体到测距仪的距离,测量时间为t/s,超声波传播速度用v/m·s-1表示,则有关系式(1)

  s = vt / 2 (1)

  在精度要求较高的情况下,需要考虑温度对超声波传播速度的影响,根据公式(2)对超声波传播速度进行修正,以减小误差。

  v = 331。4 + 0。607 t (2)

  式中T为实际温度,单位为摄氏度,v为超声波在介质中的传播速度,单位为m/s。

  超声波测距的原理是通过超声波发射机将超声波按一定的方向发射,并在发射时间的同时开始计时。当超声波在空气中传播时,它们会在遇到障碍物时立即返回。当反射波被接收到时,超声波接收器立即停止计时。超声波测距传感器采用超声波回波测距原理,利用精确的时差测量技术检测传感器与目标之间的距离。采用小角度、小盲区超声波传感器,具有测量准确、无接触、防水、耐腐蚀、成本低等优点。超声波测距传感器常用的方法是一个辐射头对应一个接收头,多个发射头对应一个接收头。基于超声波测距简单、易操作和无损伤的特点,需要测量超声波的往返时间,才能得到距离。这就是超声波测距传感器的工作原理。

  超声波测距传感器模块有两种传输模式可选,即自由运行模式:有电时,传感器自身发送触发和突发信号(适用于基本应用);外部触发方式:外部系统(控制器或处理器)电路)控制触发信号用于高级应用。这两种模式适用于各种用途。此外,传感器还涉及两个输入电源。一个是用于处理器电路的低电压(5V),另一个是高压(12V)。控制器可测量3.5m (5V)、5m (12V)障碍物的距离,并使用UART通信发送数据,分辨率在5mm以内。另一方面,在各种场合下,用户可以根据自己的环境选择不同的设置模式,如自由运行/UART触发/外部触发设置等。同时,他们也可以根据测试UART通信波特率设置来决定是否使用环形缓冲区和输出。信号采用高性能的ASIC芯片,保证了传输稳定、接收灵敏等特点。因此,传感器和电脑之间的通信使用'interface委员会”(RS232、电力监管机构)来显示数据在PC上使用监控程序(超级终端)接收到的超声实时放大使用UART (ASCII, mm)输出距离检测信号转化为TTL电平矩形信号(方波)根据实时。