超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是振动频率高于20kHz的机械波。它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生反射形成反射回波,碰...
或者超声探头。超声波传感器主要由双压电晶片振子、圆锥共振板和电极等部分构成。两电极间加上一定的电压时压电晶片就会被压缩产生机械形变,撤去电压后压电晶片恢复原状。若在两极间按照一定的频率加上电压,则压电晶片也会保持一定的频率振动。经试验测得此型号压电晶片的固有频率为,则在两极外加频率为40KHz的方波脉冲信号,此时压电晶片产生共振,向外发射出超声波。同理,没有外加脉冲信号的超声波传感器在共振板接收到超声波时也会产生共振,在两极间产生电信号。超声波探头主要由压电晶片组成,既可以发射超声波,也可以接收超声波。小功率超声探头多作探测作用。它有许多不同的结构,可分直探头(纵波)、斜探头(横波)、表面波探头(表面波)、兰姆波探头(兰姆波)、双探头(一个探头反射、一个探头接收)等。超声探头的**是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。晶片的大小,如直径和厚度也各不相同,因此每个探头的性能是不同的,我们使用前必须预先了解它的性能。超声波传感器的主要性能指标,包括:(1)工作频率。工作频率就是压电晶片的共振频率。当加到它两端的交流电压的频率和晶片的共振频率相等时,输出的能量**大。浙江罗舸智能科技有限公司致力于提供超声波传感器,竭诚为您。小盲区超声波传感器定制
另外,它也有折射和反射现象,且在传播过程中有衰减。在空气中传播超声波频率较低,一般为几十kHz,但衰减较快;在固体、液体中传播频率较高,但衰减较小,传播较远。3.超声波的特点超声波的指向性好,不易发散,能量集中,因此穿透本领大,在穿透几米厚的钢板后,能量损失不大。超声波在遇到两种介质的分界面时,能产生明显的反射和折射现象,这一现象类似于光波。超声波的频率越高,其声场指向性就越好,与光波的反射、折射特性就越接近。利用超声波的特性,可做成各种超声波传感器,配上不同的电路,制成各种超声波测量仪器及装置,并在通信、医疗、家电等各方面得到广泛应用。4.超声波传感器的原理超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器,由发送传感器、接收传感器、控制部分与电源部分组成。发送器传感器由发送器与使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成,换能器的作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中辐射;接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成,换能器接收波产生机械振动,将其变换成电能量,作为传感器接收器的输出,从而对发送的超声波进行检测。实际使用中,用作发送传感器的陶瓷振子也可用作接收器传感器上的陶瓷振子。运城安全光栅超声波传感器浙江罗舸智能科技有限公司是一家专业提供超声波传感器的公司。
2)噪音虽然多数超声波传感器的工作频率为40-45KHz,远远高于人类能够听到的频率。但是周围环境也会产生类似频率的噪音。比如,电机在转动过程会产生一定的高频,轮子在比较硬的地面上的摩擦所产生的高频噪音,机器人本身的抖动,甚至当有多个机器人的时候,其它机器人超声波传感器发出的声波,这些都会引起传感器接收到错误的信号。这个问题可以通过对发射的超声波进行编码来解决,比如发射一组长短不同的音波,只有当探测头检测到相同组合的音波的时候,才进行距离计算。这样可以有效的避免由于环境噪音所引起的误读。(3)交叉问题交叉问题是当多个超声波传感器按照一定角度被安装在机器人上的时候所引起的。超声波X发出的声波,经过镜面反射,被传感器Z和Y获得,这时Z和Y会根据这个信号来计算距离值,从而无法获得正确的测量。解决的方法可以通过对每个传感器发出的信号进行编码。让每个超声波传感器只听自己的声音。实验原理超声测距传感器实验环境由PC机(安装有WindowsXP操作系统、)、J-Link-ARM仿真器、NXPLPC2378实验节点板、超声测距传感器、实验模块和LCD显示实验模块组成,如图11所示。图11传感器实验环境本实验所使用实物规格图如图12所示,实物图如图13所示。
图5超声测距时序图一个10us以上脉冲触发信号,该模块内部将发出8次40KHz周期电平并检测回波。一旦检测到有回波信号则输出回响信号,回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号的时间间隔可以计算得到距离。建议测量周期为60ms以上,以防止发射信号对回响信号的影响。图6出了超声测距模块的发射端电路。图7超声测距发射端电路图压电式超声波换能器是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波换能器内部有两个压电晶片和一个换能板。当它的两极外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片会发生共振,并带动共振板振动产生超声波,这时它就是一个超声波发生器;反之,如果两电极问未外加电压,当共振板接收到超声波时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转换为电信号,这时它就成为超声波接收换能器。超声波发射换能器与接收换能器在结构上稍有不同,使用时应分清器件上的标志。图8给出了超声测距模块的接收端电路。集成电路CX20106是一款红外线检波接收的**芯片,常用于电视机红外遥控接收器。考虑到红外遥控常用的载波频率38KHz与测距的超声波频率40KHz较为接近,可以利用它制作超声波检测接收电路。实验证明用CX20106接收超声波。浙江罗舸智能科技有限公司致力于提供超声波传感器,有想法的不要错过哦!
在日常生产生活中,超声波测距传感器主要应用于汽车的倒车雷达、及机器人自动避障行走、建筑施工工地以及一些工业现场例如:液位、井深、管道长度等需要自动进行非接触测距的场合。目前有两种常用的超声波测距方案。一种是基于单片机或者嵌入式设备的超声波测距系统,一种是基于CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)的超声波测距系统。想要了解超声波测距传感器的相关应用设计首先我们必须了解超声波传感器测距的工作原理。超声波传感器测距工作原理超声波传感器测距工作原理超声波传感器是将超声波信号转换成其他能量信号(通常是电信号)的传感器。超声波是指频率大于20kHz的在弹性介质中产生的机械震荡波,其具有指向性强、能量消耗缓慢、传播距离相对较远等特点,因此常被用于非接触测距。由于超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中。超声波碰到杂质或分界面会产生***反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。,因此超声波测距对环境有较好的适应能力,此外超声波测量在实时、精度、价格也能得到很好的折衷。目前超声波测距的方法有多种:如往返时间检测法、相位检测法、声波幅值检测法。其原理是超声波传感器发射一定频率的超声波。浙江罗舸智能科技有限公司致力于提供超声波传感器,有需求可以来电咨询!河南超声波传感器批量定制
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也是多个发射头对应1个接收头基于超声波测距的简单、易于操作和无损伤等特点所以要测得超声波往返的时间,即可求得距离。这就是超声波测距传感器的工作原理。对于超声波测距工釆网小编向大家推荐一款韩国Hagisonic超声波测距传感器模块-HG-C40U。超声波测距传感器模块超声波测距传感器模块拥有两种可选传输模式,分别是自由运行模式:有电源时,传感器自身发送触发和突发信号(用于基本应用);外部触发模式: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,此外该传感器还涉及两种输入电源一种是低压(5V)适用于处理器电路另一种是高压(12V)适用于控制器可测量到障碍物的距离为(at5V)、5m(at12V),并用UART通讯发送数据,分辨率在5mm以内。另一方面在各种场合用户可根据自身环境选择不同的设置模式比如自由运行/UART触发/外部触发设置等,同时也可根据测UART通讯波特率设定决定是否设置使用环形缓冲区,输出信号具有高性能ASIC芯片,保证稳定传输、灵敏接收等特点,因此传感器到PC的通讯使用‘接口板’(RS232,功率调节器)数据显示使用PC上的监控程序(可用超级终端)可以将实际接收的超声波实时放大用UART(ASCII。。小盲区超声波传感器定制
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