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...
超声波传感器的作用原理如下:1、超声波传感器主要材料有压电晶体及镍铁铝合金两类。压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器,它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波,同时它接收到超声波时,也能转变成电能。2、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。超声波传感器具有灵敏度高、响应速度快的特点,适用于各种复杂环境的距离测量。江西ce认证超声波传感器
2)产品应用领域机器人避障、物体测距、液位检测、公共安防、停车场检测。(3)主要技术参数(4)接线方式及工作原理接线方式:VCC、trig(控制端)、echo(接收端)、GND。如图4所示,超声波传感器基本工作原理如下:采用IO口TRIG触发测距,给大于10us的高电平信号;模块自动发送8个40KHz的方波,自动检测是否有信号返回;有信号返回,通过IO口ECHO输出一个高电平,高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=(高电平时间*声速(340m/s))/2。图4传感器的方向图(5)控制方式本模块使用方法简单,通过嵌入式微处理器控制口发一个10us以上的高电平,启动超声波传感器模块发出8个40KHz的周期电平。然后开启定时器,再延时100us左右以避免发射探头的余振的干扰。接着通过在while循环中查询外部中断是不是已经捕获到回波信号,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接收到的回响信号的时间间隔就可以计算得到距离。如图5所示为超声测距模块的时序图,根据时序图,可以知道,回响信号的高电平就是我们用来测量距离的重要指标,通过距离与速度和时间的关系,从而求得相应的距离。湖南超声波传感器设备通过发射高频声波并测量其返回时间,超声波传感器能够准确计算出与目标之间的距离。
因而一种方法就是利用这2个临界点,来找寻其波束与墙垂直的角度(即与墙距离**近点),步进电机带动超声波旋转找寻这2个临界点。当连续检测到两相邻的值低于2mm时,认为已进入稳定区,则前后出现变化的点设为临界点,在这临界点内的所有点都记下来,然后求取中点,中点位置即是墙面与超声波传感器的**近点。如图6所示为其中一组所测数据,在72°~108°内,是距离测量的稳定区域,而在这之外,所测距离的相邻偏差超过8mm,而且随着角度的旋向两边时将进一步拉大。在50cm与200cm内改变一体式超声波传感器与墙面距离进行实验,其结果与墙面垂直角度所测误差限制在2个步距角内。探测系统应用于机器人沿墙导航自主式移动机器人是在运动过程中探测当前环境的信息。每次探测的距离信息都以当前机器人的运动姿态为前提来测量。而在沿墙直线行走过程中,机器人是通过测距和自身姿态的共同感知保证运行轨迹的准确性。超声波测距已被***运用,在试验超声波探测角度与测距的关系后,则可以根据计算**近点的方法用超声波传感器来测量车身的方位角(确定自身姿态)。所测**近点是机器人实际与墙面的距离,通过简易编码器上的直射红外传感器1来确定机器人的基准坐标。
机器人由于超声波指向性强,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量,如测距仪和物位测量仪等,都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,因此在移动机器人的研制上也得到了***的应用。为了使移动机器人能自动避障行走,就必须装备测距系统,以使其及时获取距障碍物的距离信息(距离和方向)。在三方向(前、左、右)组成超声波测距系统,就是为机器人了解其前方、左侧和右侧的环境而提供一个运动距离信息。超声波传感器接上电源可以单独作为超声波测距使用,超声波传感器还可以指定从单片机I/O端口上输出分段距离检测信号,可以直接装在机器人上,作为寻物、避障探测等应用。下面让我们以韩国Hagisonic机器人超声波传感器模块-HG-M40系列、HG-L40系列一起来了解用于机器人的超声波传感器模块具体方案。机器人超声波传感器模块一、机器人超声波传感器模块-HG-M40系列,HG-L40系列产品特性探测物体、测量距离中距多方向“点击噪声”低室内环境死区**小化实时信号(5VTTL)在40kHz下工作3种模块−收发器(HG-M40D)−发送器(HG-M40T)−接收器。浙江罗舸智能科技有限公司超声波传感器获得众多用户的认可。
移动机器人要获得自主行为,其**重要的任务之一是获取关于环境的知识。这是用不同的传感器测量并从那些测量中提取有意义的信息而实现的。视觉、红外、激光、超声波等传感器都在移动机器人中得到实际应用。超声波传感器以其性价比高、硬件实现简单等优点,在移动机器人感知系统中得到了***的应用。但是超声波传感器也存在一定的局限性,主要是因为波束角大、方向性差、测距的不稳定性(在非垂直的反射下)等,因此往往采用多个超声波传感器或采用其他传感器来补偿。为了弥补超声波传感器本身的不足,又能提高其获取环境信息的能力,本文设计由一体式超声波传感器与步进电机组成的探测系统。1超声波传感器的探测原理及方法分析超声波传感器的基本原理是发送(超声)压力波包,并测量该波包发射和回到接收器所占用的时间。其中,L为目标距超声波传感器的距离;c为超声波波速(为了简化说明,本文以下讨论的测量距离时不考虑波速受温度的影响);t为发射到接收的时间间隔。由于用超声波测量距离并不是一个点测量。超声波传感器具有一定的扩散特性,发射的超声能量主要集中在主波瓣上,沿着主波轴两侧呈波浪型衰减,左右约30°的扩散角。事实上,式。超声波传感器的工作原理基于压电效应,将电能转换为机械振动,进而产生超声波。闵行区专业超声波传感器
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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,碰到活动物体能产生多普勒效应。超声波传感器广泛应用在工业、、生物医学等方面。中文名超声波传感器外文名Ultrasonicsensor所属类别传感器物理学原理超声换能器适用领域工业、、生物医学目录1组成部分2性能指标▪工作频率▪工作温度▪灵敏度▪指向性3相关应用▪主要应用▪具体应用4工作相关▪工作原理▪工作程式▪工作模式5系统构成6检测方式7检测好坏8液位测试9其他▪区分▪注意事项▪暴露问题超声波传感器组成部分编辑超声波传感器-MB7780常用的超声波传感器由压电晶片组成,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(一个探头发射、一个探头接收)等。江西ce认证超声波传感器
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...
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