Penjelasan terperinci mengenai kaedah sensor ultrasonik

    Dalam pengeluaran harian dan kehidupan, Sensor ultrasonik yang digunakan terutamanya digunakan dalam radar pembalikan kereta, robot menghindari penghalang automatik berjalan, tapak pembinaan, dan beberapa tapak perindustrian seperti tahap cecair, kedalaman, panjang saluran paip dan masa lain yang memerlukan mulai tanpa sentuhan automatik. Pada masa ini terdapat dua penyelesaian ultrasonik yang biasa digunakan. Salah satu adalah sistem pengisaran ultrasonik berdasarkan mikrokomputer tunggal-cip atau peranti tertanam, dan yang lain adalah sistem pengisaran ultrasonik berdasarkan CPLD (peranti logik yang boleh diprogramkan kompleks). Untuk memahami reka bentuk aplikasi yang berkaitan dengan sensor ultrasonik, kita mesti terlebih dahulu memahami prinsip kerja sensor ultrasonik.

Prinsip kerja sensor ultrasonik

Sensor ultrasonik adalah sensor yang menukar isyarat ultrasonik ke dalam isyarat tenaga lain (biasanya isyarat elektrik). Gelombang ultrasonik merujuk kepada gelombang kejutan mekanikal yang dihasilkan dalam media elastik dengan kekerapan yang lebih besar daripada 20 kHz. Mereka mempunyai directivity yang kuat, penggunaan tenaga yang perlahan, dan jarak penyebaran yang agak panjang. Oleh itu, mereka sering digunakan untuk pengukuran jarak bukan hubungan. Oleh kerana penembusan besar gelombang ultrasonik pada cecair dan pepejal, terutama dalam pepejal yang jelas kepada cahaya matahari. Gelombang ultrasonik yang menghadapi kekotoran atau antara muka akan menghasilkan refleksi yang signifikan dan membentuk refleksi menjadi gema, dan menyentuh objek bergerak dapat menghasilkan kesan Doppler. Oleh itu, ultrasonik berkisar mempunyai kesesuaian yang lebih baik untuk alam sekitar. Di samping itu, pengukuran ultrasonik boleh mendapatkan kompromi yang baik dalam masa nyata, ketepatan dan harga.

Pada masa ini, terdapat banyak kaedah ultrasonik: seperti kaedah pengesanan masa perjalanan, kaedah pengesanan fasa, kaedah pengesanan amplitud gelombang akustik. Prinsipnya adalah bahawa sensor ultrasonik memancarkan gelombang ultrasonik frekuensi tertentu, menyebarkan melalui medium udara, dan kemudian mencerminkan kembali selepas mencapai sasaran pengukuran atau halangan. Selepas refleksi, penerima ultrasonik menerima nadi. Jaraknya berkaitan. Uji masa penghantaran untuk mencari jarak. Contohnya:

Dengan mengandaikan bahawa S adalah jarak antara objek yang diukur dan rangefinder, masa yang diukur adalah t / s, dan halaju penyebaran ultrasonik diwakili oleh V / M · S-1, maka ada hubungan (1)

s = vt ／ 2 (1)

Dalam kes keperluan ketepatan yang tinggi, adalah perlu untuk mempertimbangkan pengaruh suhu pada kelajuan penyebaran ultrasonik, dan membetulkan kelajuan penyebaran ultrasonik mengikut persamaan (2) untuk mengurangkan kesilapan.

v = 331.4 + 0.607t (2)

Dalam formula, T ialah unit suhu sebenar ialah ℃, V ialah unit halaju penyebaran gelombang ultrasonik dalam medium adalah m / s.

Prinsip pengukuran jarak ultrasonik adalah untuk menghantar gelombang ultrasonik ke arah tertentu melalui pemancar ultrasonik, dan mula masa pada masa yang sama dengan masa penghantaran. Apabila gelombang ultrasonik menyebarkan di udara, mereka akan kembali dengan segera apabila mereka menghadapi halangan. . Sensor ultrasonik menggunakan prinsip echo ultrasonik dan menggunakan teknologi pengukuran perbezaan masa yang tepat untuk mengesan jarak antara sensor dan sasaran. Ia menggunakan sudut kecil dan sensor ultrasonik kawasan buta kecil, yang mempunyai pengukuran yang tepat, tiada hubungan, kalis air dan anti-bukti. Kakisan, kos rendah dan kelebihan lain. Kaedah umum sensor ultrasonik adalah bahawa satu kepala yang memancar sepadan dengan satu kepala yang menerima, dan beberapa kepala pemancar sepadan dengan satu kepala yang menerima. Berdasarkan ciri -ciri mudah, mudah untuk beroperasi dan tiada kerosakan berdasarkan ultrasonik, perlu mengukur masa perjalanan ultrasonik, anda dapat mencari jarak. Ini adalah bagaimana sensor ultrasonik berfungsi.