温州抗光干扰超声波传感器
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。浙江罗舸智能科技有限公司为您提供超声波传感器,有想法的可以来电咨询!温州抗光干扰超声波传感器
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。徐汇区抗干扰超声波传感器超声波传感器,就选浙江罗舸智能科技有限公司,欢迎客户来电!
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。
1)计算度越时间的方式是基于超声波成功、垂直的反射名义下进行的。但对于移动机器人很难保证其自身运动姿态的稳定性,采用超声波传感器固定在移动机器人车身的探测方式,当移动机器人偏离平行墙面时,探测系统往往很难得到实际的距离。另外,超声波这种发散特性在应用于测量障碍物的时候,只能提供目标障碍物的距离信息,而不能提供目标的方向和边界信息。这些缺陷都**限制了超声波传感器的实际应用和推广。本文在通过理论的分析和不断地试验的基础上,采用四相步进电机带动单个一体式超声波传感器旋转的方式,组成一个动态的感测系统。2一体式超声波传感器与步进电机组成的探测系统结构设计实物照片如图1所示,超声波传感器焊在PCB板上,板子通过钢管树起,钢管另一端和步进电机轴相连,步进电机固定在机器人底盘下方。传感器控制信号与输出信号通过信号线和车身上的控制板相连。另外在超声波传感器的探头前加一泡沫材料制成的圆台形套筒,上口直径为22mm,下口直径为16mm,高20mm。这样发射波的波束角以及反射波被接收的角度都**受限制。为了机器人自我调整姿态,需要确定其自身的转动方向和基准位置。因而自制一片由直射式红外光电传感器和转盘组成的简易光电编码器。超声波传感器,就选浙江罗舸智能科技有限公司,用户的信赖之选,欢迎您的来电!
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。超声波传感器,就选浙江罗舸智能科技有限公司,用户的信赖之选,欢迎新老客户来电!海南开关量超声波传感器
在使用超声波传感器时,应注意其工作频率和检测距离,以确保其适用于所需的应用场景。温州抗光干扰超声波传感器
超声波传感技术应用在生产实践的不同方面,而医学应用是其**主要的应用之一,下面以医学为例子说明超声波传感技术的应用。超声波在医学上的应用主要是诊断疾病,它已经成为了临床医学中不可缺少的诊断方法。超声波诊断的优点是:对受检者无痛苦、无损害、方法简便、显像清晰、诊断的准确率高等。因而推广容易,受到医务工作者和患者的欢迎。超声波诊断可以基于不同的医学原理,我们来看看其中有代表性的一种所谓的A型方法。这个方法是利用超声波的反射。当超声波在人体组织中传播遇到两层声阻抗不同的介质界面时,在该界面就产生反射回声。每遇到一个反射面时,回声在示波器的屏幕上显示出来,而两个界面的阻抗差值也决定了回声的振幅的高低。超声波传感器在工业方面,超声波的典型应用是对金属的无损探伤和超声波测厚两种。过去,许多技术因为无法探测到物体组织内部而受到阻碍,超声波传感技术的出现改变了这种状况。当然更多的超声波传感器是固定地安装在不同的装置上,“悄无声息”地探测人们所需要的信号。在未来的应用中,超声波将与信息技术、新材料技术结合起来,将出现更多的智能化、高灵敏度的超声波传感器。温州抗光干扰超声波传感器
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