Podrobné vysvetlenie metódy ultrazvukového senzora

    V dennej produkcii a živote, Ultrazvukové senzory sa používajú hlavne v radarovom radare automobilov, robotických automatických prekážkach, chôdza, stavebných miestach a niektorých priemyselných lokalitách, ako je hladina kvapaliny, hĺbka, dĺžka plynovodu a ďalšie príležitosti, ktoré si vyžadujú automatické nekontaktné pohyby. V súčasnosti existujú dve bežne používané ultrazvukové riešenia. Jedným z nich je ultrazvukový systém s rozlohou založený na mikropompute s jedným čipom alebo zabudovaným zariadením a druhým je ultrazvukový systém Ranging založený na CPLD (komplexné programovateľné logické zariadenie). Aby sme pochopili súvisiaci návrhy aplikácií ultrazvukových senzorov, musíme najprv porozumieť pracovnému princípu ultrazvukového senzora.

Pracovný princíp ultrazvukového senzora

Ultrazvukové senzory sú senzory, ktoré prevádzajú ultrazvukové signály na iné energetické signály (zvyčajne elektrické signály). Ultrazvukové vlny sa vzťahujú na mechanické nárazové vlny generované v elastickom médiu s frekvenciou vyššou ako 20 kHz. Majú silnú smerovaciu energiu, pomalú spotrebu energie a relatívne dlhé šírenie. Preto sa často používajú na nekontaktné meranie vzdialenosti. V dôsledku veľkej penetrácie ultrazvukových vĺn na tekutiny a tuhých látkach, najmä v tuhých látkach, ktoré sú nepriehľadné na slnečné svetlo. Ultrazvukové vlny, ktoré sa stretávajú s nečistotami alebo rozhraniami, prinesú významné odrazy a tvoria odrazy do ozveny a dotýkanie sa pohybujúcich sa objektov môže spôsobiť Dopplerove efekt. Preto má ultrazvukový rozsah lepšej prispôsobivosti životnému prostrediu. Okrem toho ultrazvukové meranie môže získať dobrý kompromis v reálnom čase, presnosti a cene.

V súčasnosti existuje veľa metód ultrazvukového rozsahu: ako je metóda detekcie časového výletu, metóda detekcie fázy, metóda detekcie amplitúdy akustických vĺn. Princíp je, že ultrazvukový senzor emituje ultrazvukové vlny určitej frekvencie, šíri sa cez vzduchové médium a potom sa odráža späť po dosiahnutí cieľa merania alebo prekážky. Po odraze ultrazvukový prijímač prijíma impulz. Vzdialenosť súvisí. Otestujte čas prenosu a nájdite vzdialenosť. Napríklad:

Za predpokladu, že S je vzdialenosť medzi nameraným objektom a diaľkomerom, nameraný čas je T / s a ​​ultrazvuková rýchlosť šírenia je reprezentovaná V / m · S-1, potom existuje vzťah (1)

S = VT ／ 2 (1)

V prípade požiadaviek na vysokú presnosť je potrebné zvážiť vplyv teploty na rýchlosť ultrazvukového šírenia a opraviť rýchlosť ultrazvukového šírenia podľa rovnice (2) na zníženie chýb.

v = 331,4 + 0,607t (2)

Vo vzorci T je skutočná teplotná jednotka je ℃, V je jednotka rýchlosti šírenia ultrazvukovej vlny v médiu je m / s.

Zásadou ultrazvukového merania vzdialenosti je prenášať ultrazvukové vlny určitým smerom cez ultrazvukový vysielač a začať načasovanie v rovnakom čase ako čas prenosu. Keď sa ultrazvukové vlny šíria vo vzduchu, vrátia sa okamžite, keď sa stretnú s prekážkami. . Ultrazvukový senzor používa princíp ultrazvukovej ozveny a používa technológiu presného merania časového rozdielu na detekciu vzdialenosti medzi senzorom a cieľom. Používa malý uhol a malý ultrazvukový senzor slepého priestoru, ktorý má presné meranie, bez kontaktu, vodotesné a protipovodňové. Korózia, nízke náklady a ďalšie výhody. Bežnou metódou ultrazvukových snímačov je to, že jedna vyžarujúca hlava zodpovedá jednej prijímajúcej hlave a viacnásobné vysielacie hlavy zodpovedajú jednej prijímajúcej hlave. Na základe charakteristík jednoduchého, ľahko ovládateľného a žiadneho poškodenia na základe ultrazvukového rozsahu je potrebné zmerať čas ultrazvukovej spiatočnej cesty, nájdete vzdialenosť. Takto funguje ultrazvukový senzor.