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...
表1列出了几种不同温度下的声速。在使用时,如果温度变化不大,则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正。表1超声波波速与温度的关系由于超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、与被测量物体不需要直接接触的优点,是作为倒车距离测量的理想选择。超声波传感器超声波为直线传播,频率越高,绕射能力越弱,但反射能力越强,为此,利用超声波的这种性质就可以制成超声波传感器。另外,超声波在空气中的传播速度较慢,这就使得超声波传感器的使用变得简单。超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,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,它可穿透几十米的深度。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。因此超声波检测广泛应用在工业、**、生物医学等方面以超声波作为检测手段,必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声换能器。浙江罗舸智能科技有限公司为您提供 超声波传感器,欢迎您的来电哦!四川超声波传感器厂家
1.引言随着自动化等新技术的发展,传感器的使用数量越来越大,一切现代化仪器、设备都离不开传感器。在工业生产中,尤其是自动化生产过程中,用各种传感器来监测和控制生产过程中的各个参数,如温度、压力、流量,等等,以便使设备工作在**佳状态,产品达到**好的质量。20世纪中叶,人们发现某些介质的晶体(如石英晶体、酒石酸钾钠晶体、PZT晶体等)在高电压窄脉冲作用下,能产生较大功率的超声波。它与可闻声波不同,可以被聚焦,能用于集成电路的焊接、显像管内部的清洗;在检测方面,利用超声波有类似于光波的折射、反射的特性,制作超声波纳探测器,可以用于探测海底沉船、敌方潜艇,等等。现在超声波已经渗透到我们生活中的许多领域,例如B超、遥控、防盗、无损探伤,等等。2.超声波的概念人们能听到声音是由于物体振动产生的,它的频率在20Hz―20kHz范围内,称为可闻声波。低于20Hz的机械振动人耳不可闻,称为次声波;高于20kHz的机械振动称为超声波,常用的超声波频率为几十kHz至几十MHz。超声波是一种在弹性介质中的机械振荡,有两种形式:横向振荡(横波)和纵向振荡(纵波)。工业中的应用常采用纵向振荡。超声波可以在气体、液体及固体中传播,但传播速度不同。激光超声波传感器现货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,欢迎新老客户来电!
借助空气媒质传播,到达测量目标或障碍物后反射回来,经反射后由超声波接收器接收脉冲,其所经历的时间即往返时间,往返时间与超声波传播的路程的远近有关。测试传输时间可以得出距离例如:假定s为被测物体到测距仪之间的距离,测得的时间为t/s,超声波传播速度为v/m·s-1表示,则有关系式(1)s=vt/2(1)在精度要求较高的情况下,需要考虑温度对超声波传播速度的影响,按式(2)对超声波传播速度加以修正,以减小误差。v=331.4+0.607T(2)式中,T为实际温度单位为℃,v为超声波在介质中的传播速度单位为m/s。超声波测距传感器工作原理超声波测距传感器工作原理超声波测距原理是通过超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播时碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。而超声波测距传感器,采用超声波回波测距原理,运用精确的时差测量技术,检测传感器与目标物之间的距离,采用小角度,小盲区超声波传感器,具有测量准确,无接触,防水,防腐蚀,低成本等优点。超声波测距传感器常用的方式是1个放射头对应1个接收头。
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。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。
灵敏度也**高。(2)工作温度。由于压电材料的居里点一般比较高,特别时诊断用超声波探头使用功率较小,所以工作温度比较低,可以长时间地工作而不产生失效。医疗用的超声探头的温度比较高,需要单独的制冷设备。(3)灵敏度。主要取决于制造晶片本身。机电耦合系数大,灵敏度高;反之,灵敏度低。超声波测距一体模块HC-SR04(1)模块性能如图2所示,HC-SR04模块性能稳定,测度距离精确,能和国外的SRF05、SRF02等超声波测距模块相媲美。模块高精度,盲区(2cm)超近,**大识别距离为300cm。图2HC-SR04模块实物图如图3所示,系统的工作是由软件和硬件的配合过程。先由嵌入式微处理器使555使能端置1,继而555送出40KHz频率的方波信号,经过压电换能器(超声波发射头)将信号发射出去,即发射超声波,同时该时刻启动定时器开时计时。该信号遇到障碍物反射回来在此称为回波。同时,压电换能器(超声波接收头)将接收的回波及接收超声波,通过信号处理的检波放大,通过三级放大后再送到比较器进行比较,输出比较电压,输出电压经过三极管以后,使之电压与嵌入式微处理器的I/O口相匹配**后送至处理器处理。图3超声波测距原理框图。浙江罗舸智能科技有限公司为您提供超声波传感器,期待为您!宿迁耐高温超声波传感器
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亦取得良好的效果。CX20106中前置放大器接收到超声波接收探头的反射信号后,对信号进行放大,电压增益约80dB。然后将信号送到限幅放大器,使其变为矩形脉冲,再由滤波器进行频率选择,滤除干扰信号,由检波器滤掉载频检出指令信号,再经过整形后,由7脚输出低电平。7脚输出的脉冲下降沿通过单片机INT0口输入。如图4所示。一体式超声波传感器发射电路与接收电路都用相同的传感器引脚输入/输出,如不将输入/输出隔离开,接收电路与发射电路会相巨影响,采用CMOS双向模拟开关CD4066BE实现发射与接收的隔离。步进电机控制模块,采用环形脉冲分配器L297+双H桥功率集成电路L298的控制方式。单片机的,,,clock,enable控制端,控制电机的正反转、时钟信号、启停。探测系统软件设计探测系统的软件主要由主程序模块、中断服务程序模块、传感器发射接收模块组成。这里主要对探测系统主程序模块加以说明。主程序流程图如图5所示。超声波传感器和步进电机测控模块分属不同的单片机控制,因此感测系统与移动机器人的上位机必须依靠单片机间的I/O口线及串行异步通讯实现。标志位T是用来切换动作,T=0,OFF=0同时满足时,是超声波传感器寻常的探测过程;T=1。四川超声波传感器厂家
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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