Принцип и введение датчика ультразвукового диапазона

Что такое датчик ультразвукового диапазона

Из -за сильной направленности ультразвуковых волн, медленного потребления энергии и больших расстояний в среде ультразвуковые волны часто используются для измерения расстояния. Например, ультразвуковые диапазоны и инструменты измерения уровня могут быть реализованы с помощью ультразвуковых волн.модуль датчика ультразвукового расстоянияЧасто быстро, удобно, просто в расчете, легко достичь контроля в режиме реального времени и может соответствовать промышленным практическим требованиям с точки зрения точности измерения, поэтому он также широко использовался в разработке мобильных роботов.

Чтобы мобильный робот автоматически избегал препятствий и ходьбы, он должен быть оснащен системой измерения расстояния, чтобы он мог получить информацию о расстоянии (расстояние и направление) от препятствия во времени. Внедряется трех направление (спереди, левая и справа) датчик измерения ультразвукового расстояния, чтобы предоставить информацию о расстоянии движения для понимания его передней, левой и правой среды.

Принцип датчика ультразвукового диапазона

1, ультразвуковой генератор

Чтобы исследовать и использовать ультразвуковые волны, было разработано и изготовлено многие ультразвуковые генераторы. Вообще говоря, ультразвуковые генераторы могут быть разделены на две категории: одна из них состоит в том, чтобы генерировать ультразвуковые волны электрически, а другая - механически генерировать ультразвуковые волны. Электрические методы включают пьезоэлектрический, магнитострикционный и электрический и т. Д.; Механические методы включают флейту Galton, жидкий свисток и воздушный свисток. Частота, мощность и характеристики ультразвуковых волн, которые они производят, различны, поэтому их использование также различено. В настоящее время пьезоэлектрическийУльтразвуковой датчик расстояниячаще используется.

2, принцип пьезоэлектрического ультразвукового генератора

Пьезоэлектрический ультразвуковой генератор фактически использует резонанс пьезоэлектрического кристалла для работы. Внутренняя структура ультразвукового генератора показана на рисунке. Он имеет две пьезоэлектрические пластины и резонансную пластину. Когда импульсный сигнал применяется к двум его полюсам, а частота равна частоте естественного колебаний пьезоэлектрической пластины, пьезоэлектрическая пластина будет резонировать и привести к резонансной пластине, чтобы вибрать для генерации ультразвуковых волн. Напротив, если между двумя электродами нет напряжения, когда резонансная пластина получает ультразвуковые волны, она будет нажимать на пьезоэлектрический чип, чтобы вибрировать и преобразовать механическую энергию в электрические сигналы. Тогда это становится ультразвуковым приемником.

3, принцип датчика ультразвукового дальности

Ультразвуковой передатчик излучает ультразвуковые волны в определенном направлении и начинает время в то же время, что и время запуска. Ультразвуковые волны распространяются в воздухе и немедленно возвращаются при столкновении с препятствиями на пути. Ультразвуковой приемник немедленно прекращает время, когда он получает отраженные волны. Скорость распространения ультразвуковых волн в воздухе составляет 340 м/с. Согласно времени t, записанного таймером, можно рассчитать расстояние между точкой запуска и препятствием, а именно: s = 340t/2. Это так называемый метод разницы во времени.

Принцип датчика ультразвукового диапазона состоит в том, чтобы использовать известную скорость распространения ультразвуковых волн в воздухе, чтобы измерить время, когда звуковая волна сталкивается Разница во времени между передачей и приемом. Видно, что принцип ультразвукового эпоха такой же, как у радара.

В формуле L - измеренная длина расстояния; C - скорость распространения ультразвуковых волн в воздухе; T - разница во времени размножения расстояния измерения (t - это половина времени времени передачи до приема).

Ардуно ультразвуковые датчики расстоянияв основном используется для измерения расстояния при обращении напоминания, строительных площадках, промышленных участках и т. Д. Хотя диапазон измерения текущего расстояния может достигать 100 метров, точность измерения может достигать только порядка сантиметров.

Из -за преимуществ простого направленного излучения, хорошей направленности, легкого контроля интенсивности и отсутствия прямых контактов с измерением объекта ультразвуковые волны являются идеальным методом измерения высоты жидкости. Необходимо достичь точности измерения на уровне миллиметрового уровня при точном измерении уровня жидкости, но нынешние домашние ультразвуковые варьеры специальных интегрированных цепей являются только точностью измерения на уровне сантиметра. Анализируя причины ошибки ультразвукового диапазона, улучшив разницу во времени измерения до уровня микросекундной Анкет