原理如下:超聲波傳感器工作分為兩個步驟: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算發(fā)射接收所用的時間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)動一個顯示距離或開關(guān)量的輸出信號.這樣的話就完成了一個完整的工作過程,原理也是非常簡單吧。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)用的時候可以互相替代,但大部分時候它們其實是互補型的關(guān)系。(因為***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)勢吧)。超聲波傳感器相對于光電傳感器的優(yōu)勢:可以繞過細小的障礙物(比如粉塵)(這種環(huán)境中光電是完全不可以的)??梢詼y量液**置。(如用于液位監(jiān)測)可以測量透明物體。(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,歡迎客戶來電!松江區(qū)安全光柵超聲波傳感器
2個直射式紅外光電傳感器分布如圖2中2個I,Ⅱ所示以180°間隔水平安置在機器人小車車身兩側(cè)邊的中點連接線上。轉(zhuǎn)盤與轉(zhuǎn)臂連接在同心圓上,如圖中外圓所示,1,3刻線間相隔27°;2,1刻線相隔180°,其中1刻線與超聲波傳感器的中心保持在同一水平線上。I單獨導(dǎo)通作為基準(zhǔn)坐標(biāo),I,Ⅱ同時導(dǎo)通用來判斷旋轉(zhuǎn)方向,Ⅱ單通作為機器人沿墻回歸時的導(dǎo)航基準(zhǔn)。通過步進電機帶動一體式超聲波傳感器轉(zhuǎn)動,以傳感器中軸垂直于機器人車體的方向作為其自身姿態(tài)調(diào)整的坐標(biāo)基準(zhǔn),步進電機采用4相4拍步距角為°,每轉(zhuǎn)1步,超聲波傳感器檢測1次,將測量值通過串口送上位機。探測系統(tǒng)硬件設(shè)計探測系統(tǒng)硬件主要由超聲波發(fā)生電路、超聲波接收電路,步進電機調(diào)速模塊等組成。如圖3所示,系統(tǒng)的**為單片機89S51,主要完成信號的發(fā)射和接收、控制步進電機、并傳送數(shù)據(jù)給機器人上位機進行處理。超聲波的發(fā)射電路采用單片機ATM89S51的P11口輸出發(fā)射脈沖,由74HC04作為驅(qū)動來連接超聲波傳感器,74HC04是為了增強其輸出電流的能力,提高超聲波傳感器的發(fā)射距離。超聲波接收處理電路采用集成電路CX20106。CX20106為紅外接收**集成電路,在此利用CX20106作為超聲波傳感器接收信號的放大檢波裝置。楊浦區(qū)電感式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,適用于各種復(fù)雜環(huán)境的距離測量。
隨著全球范圍內(nèi)工業(yè)自動化水平的提高,各種復(fù)雜的應(yīng)用也越來越多,這對傳感器的功能也提出了越來越多、越來越高的要求。在這種背景下,不同類型、不同原理的傳感器也應(yīng)運而生,超聲波傳感器就是其中一種。首先要解釋的是什么是超聲波:我們都知道聲音是由振動產(chǎn)生的,它是一種波,其在空氣或其他介質(zhì)中是以震動的方式向其他方向傳播的,我們平時聽到的聲音就是頻率在20Hz到20kHz之間的聲波,超過20kHz的聲波人耳朵是識別不到的。所以我們把振動頻率高于20kHz的聲波稱之為超聲波。它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小,特別是方向性好、能夠定向傳播等特點,超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會產(chǎn)生***反射形成反射成回波的特點。超聲波傳感器是將超聲波信號轉(zhuǎn)換成其他能量信號(通常是電信號)的傳感器。。從原理上來講超聲波傳感器可以分為超聲波測傳感器、超聲波接近傳感器、反射板式超聲波傳感器、對射式超聲波傳感器四類。這四類產(chǎn)品中,反射板式超聲波、對射式超聲波與光電傳感器中的鏡反射和對射式光電原理一樣,非常簡單,無需多做介紹。超聲波測距傳感器、超聲波接近傳感器這兩種**典型、使用的也**多,其工作原理相同,只是輸出一個是開關(guān)量一個是模擬量。
介紹小型超聲波傳感器。發(fā)送與接收略有差別,它適用于在空氣中傳播,工作頻率一般為23-25KHZ及40-45KHZ。這類傳感器適用于測距、遙控、防盜等用途。該種有T/R-40-16,T/R-40-12等(其中T表示發(fā)送,R表示接收,40表示頻率為40KHZ,16及12表示其外徑尺寸,以毫米計)。另有一種密封式超聲波傳感器(MA40EI型)。它的特點是具有防水作用(但不能放入水中),可以作料位及接近開關(guān)用,它的性能較好。超聲波應(yīng)用有三種基本類型,透射型用于遙控器,防盜報警器、自動門、接近開關(guān)等;分離式反射型用于測距、液位或料位;反射型用于材料探傷、測厚等。由發(fā)送傳感器(或稱波發(fā)送器)、接收傳感器(或稱波接收器)、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,換能器作用是將陶瓷振子的電振動能量轉(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)生機械振動,將其變換成電能量,作為傳感器接收器的輸出,從而對發(fā)送的超聲波信號進行檢測.而實際使用中,用作發(fā)送傳感器的陶瓷振子也可以用作接收器傳感器社的陶瓷振子。浙江羅舸智能科技有限公司致力于提供超聲波傳感器,有需求可以來電咨詢!
控制部分主要對發(fā)送器發(fā)出的脈沖鏈頻率、占空比及稀疏調(diào)制和計數(shù)及探測距離等進行控制。工作程式若對發(fā)送傳感器內(nèi)諧振頻率為40KHz的壓電陶瓷片(雙晶振子)施加40KHz高頻電壓,則壓電陶瓷片就根據(jù)所加高頻電壓極性伸長與縮短,于是發(fā)送40KHz頻率的超聲波,其超聲波以疏密形式傳播(疏密程度可由控制電路調(diào)制),并傳給波接收器。接收器是利用壓力傳感器所采用的壓電效應(yīng)的原理,即在壓電元件上施加壓力,使壓電元件發(fā)生應(yīng)變,則產(chǎn)生一面為“+”極,另一面為“-”極的40KHz正弦電壓。因該高頻電壓幅值較小,故必須進行放大。超聲波傳感器使得駕駛員可以安全地倒車,其原理是利用探測倒車路徑上或附近存在的任何障礙物,并及時發(fā)出警告。所設(shè)計的檢測系統(tǒng)可以同時提供聲光并茂的聽覺和視覺警告,其警告表示是探測到了在盲區(qū)內(nèi)障礙物的距離和方向。這樣,在狹窄的地方不管是泊車還是開車,借助倒車障礙報警檢測系統(tǒng),駕駛員心理壓力就會減少,并可以游刃有余地采取必要的動作。系統(tǒng)構(gòu)成由發(fā)送傳感器(或稱波發(fā)送器)、接收傳感器(或稱波接收器)、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。浙江羅舸智能科技有限公司為您提供 超聲波傳感器,歡迎您的來電哦!金山區(qū)耐低溫超聲波傳感器
通過不斷改進和優(yōu)化超聲波傳感器的結(jié)構(gòu)和算法,可以提高其測量精度和穩(wěn)定性,滿足不同應(yīng)用場景的需求。松江區(qū)安全光柵超聲波傳感器
2)噪音雖然多數(shù)超聲波傳感器的工作頻率為40-45KHz,遠遠高于人類能夠聽到的頻率。但是周圍環(huán)境也會產(chǎn)生類似頻率的噪音。比如,電機在轉(zhuǎn)動過程會產(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,機器人本身的抖動,甚至當(dāng)有多個機器人的時候,其它機器人超聲波傳感器發(fā)出的聲波,這些都會引起傳感器接收到錯誤的信號。這個問題可以通過對發(fā)射的超聲波進行編碼來解決,比如發(fā)射一組長短不同的音波,只有當(dāng)探測頭檢測到相同組合的音波的時候,才進行距離計算。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)多個超聲波傳感器按照一定角度被安裝在機器人上的時候所引起的。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Z和Y會根據(jù)這個信號來計算距離值,從而無法獲得正確的測量。解決的方法可以通過對每個傳感器發(fā)出的信號進行編碼。讓每個超聲波傳感器只聽自己的聲音。實驗原理超聲測距傳感器實驗環(huán)境由PC機(安裝有WindowsXP操作系統(tǒng)、)、J-Link-ARM仿真器、NXPLPC2378實驗節(jié)點板、超聲測距傳感器、實驗?zāi)K和LCD顯示實驗?zāi)K組成,如圖11所示。圖11傳感器實驗環(huán)境本實驗所使用實物規(guī)格圖如圖12所示,實物圖如圖13所示。松江區(qū)安全光柵超聲波傳感器