Подробное объяснение метода измерения ультразвукового датчика

В ежедневном производстве и жизни,Ультразвуковые датчики расстоянияв основном используются в радаре автомобиля, автоматическое уклонение от препятствий, ходьба роботов, строительных площадок и некоторых промышленных площадок, таких как уровень жидкости, глубина скважины, длина трубопровода и т. Д., Которые требуют автоматического бесконтактного дальности. В настоящее время существуют два широко используемых ультразвуковых растворов. Одним из них является система ультразвукового диапазона, основанную на однопрот -микрокомпьютере или встроенного оборудования, а другая - это система ультразвукового диапазона, основанная на CPLD (сложное программируемое логическое устройство). Чтобы понять смежный дизайн применения датчика ультразвукового диапазона, мы должны сначала понять принцип работы датчика ультразвукового диапазона.

Рабочий принцип ультразвукового датчика

Ультразвуковые датчики - это датчики, которые преобразуют ультразвуковые сигналы в другие энергетические сигналы (обычно электрические сигналы). Ультразвук относится к механической ударной волне, генерируемой в упругих средах с частотой, превышающей 20 кГц. Он имеет характеристики сильной направленности, медленного энергопотребления и относительно длинного расстояния распространения, поэтому часто используется для бесконтактного диапазона. Потому что ультразвуковая волна обладает большой способностью проникать в жидкости и твердые тела, особенно в твердых веществах, которые являются непрозрачными до солнечного света. Когда ультразвуковая волна достигает примеси или границы раздела, она даст значительное отражение для формирования эха, и может привести к эффекту доплеровца, когда он попадет в движущийся объект. , Таким образом, ультразвуковое дальности лучше адаптируется к окружающей среде.

В настоящее время есть много методовДатчик расстояния ультразвукового модуля: такие как метод обнаружения времени в обаточном поездках, метод обнаружения фазы и метод обнаружения амплитуды акустической волны. Принцип ультразвукового датчика излучает определенную частоту ультразвуковых волн, распространяемых воздушной средой и отражается обратно после достижения цели или препятствия. После отражения ультразвуковой приемник получает импульс. Время, которое он занимает,-это время в оба конца. Время поездки связано с распространением ультразвуковых волн. Расстояние путешествия связано. Время передачи испытаний может получить расстояние. Например: предполагая расстояние между измеренным объектом и дальномерным устройством, измеренное время составляет t/s, а скорость ультразвукового распространения экспрессируется с помощью V/M · S-1, затем существует реляционное выражение (1) s = vt ／ 2 (1)

В случае высоких требований точности необходимо учитывать влияние температуры на скорость ультразвукового распространения, а скорость ультразвукового распространения должна быть скорректирована в соответствии с формулой (2), чтобы уменьшить ошибку.

v = 331,4+0,607t (2) В формуле t - фактическая температура в ℃, а V - скорость распространения ультразвукового в среде в м/с.

Принцип работы датчика ультразвукового диапазона

Принцип ультразвукового дальности состоит в том, чтобы передавать ультразвуковые волны в определенном направлении через ультразвуковой передатчик и начать время времени одновременно с временем запуска. Когда ультразвуковые волны распространятся в воздухе, они вернутся немедленно, когда столкнутся с препятствиями. Ультразвуковой приемник немедленно останавливает время, когда получен отраженная волна. Анкет Датчик измерения ультразвукового расстояния принимает принцип измерения ультразвукового эхо -расстояния и использует точную технологию измерения разности во времени для обнаружения расстояния между датчиком и целью. Он принимает небольшой ультразвуковой датчик ультразвукового датчика небольшого угла и небольшой слепой области, который имеет точное измерение, без контакта, водонепроницаемой и коррозии, низкой стоимости и других преимуществ. Обычно используемый метод датчика ультразвукового диапазона заключается в том, что одна головка излучения соответствует одной приемной головке, а несколько передавающих голов соответствуют одной приемной головке. Основываясь на простых, легких в функционировании и не снятых характеристиках измерения ультразвукового расстояния, необходимо измерить ультразвуковое время в обратном пути. , Вы можете получить расстояние. Это принцип работы датчика ультразвукового диапазона.

Датчик измерения ультразвукового расстоянияМодуль, модуль ультразвукового датчика измерения расстояния имеет два дополнительных режима передачи, а именно свободный режим выполнения: когда есть мощность, сам датчик отправляет сигналы триггера и взрыва (для основных применений); Внешний режим триггера: внешняя система (контроллер или схема процессора) контрольный сигнал управления для усовершенствованных приложений, эти два режима подходят для различных целей, кроме того, датчик также включает в себя два входных источника мощности, один - низкое напряжение (5V), подходящее для процессора Цепи, а другие высокое напряжение (12V) подходят для контроллера, чтобы измерить расстояние до препятствий 3,5 м (при 5 В), 5 м (при 12 В) и использовать связь UART для отправки данных, разрешение находится в пределах 5 мм. С другой стороны, в различных случаях пользователи могут выбирать различные режимы настройки в соответствии со своей собственной средой, такой как бесплатный настройка триггера/внешнего триггера/UART и т. Д. В то же время они также могут решить, использовать ли кольцевой буфер и вывод в соответствии с настройкой скорости коммуникации UART UART. Сигнал имеет высокопроизводительный чип ASIC для обеспечения стабильной передачи и чувствительного приема. Следовательно, связь между датчиком и ПК использует плату «Interface» (RS232, регулятор питания) для отображения данных и использования программы мониторинга на ПК (доступен супер терминал) для изменения фактического. Амплификация времени использует выходное расстояние UART (ASCII, MM) для преобразования сигнала обнаружения в прямоугольный сигнал уровня TTL (квадратная волна) в соответствии с реальным временем.