Giải thích chi tiết về phương pháp phạm vi cảm biến siêu âm

    Trong sản xuất hàng ngày và cuộc sống, Các cảm biến siêu âm chủ yếu được sử dụng trong radar đảo ngược xe hơi, đi bộ tránh chướng ngại vật tự động robot, các công trường xây dựng và một số địa điểm công nghiệp như mức chất lỏng, độ sâu tốt, chiều dài đường ống và các dịp khác đòi hỏi miễn phí không tiếp xúc tự động. Hiện tại có hai giải pháp siêu âm thường được sử dụng. Một là một hệ thống siêu âm dựa trên máy vi tính một chip hoặc thiết bị nhúng và thiết bị còn lại là một hệ thống siêu âm dựa trên CPLD (thiết bị logic lập trình phức tạp). Để hiểu thiết kế ứng dụng liên quan của các cảm biến siêu âm, trước tiên chúng ta phải hiểu nguyên tắc làm việc của cảm biến siêu âm.

Nguyên tắc làm việc của cảm biến siêu âm khác nhau

Cảm biến siêu âm là các cảm biến chuyển đổi tín hiệu siêu âm thành các tín hiệu năng lượng khác (thường là tín hiệu điện). Sóng siêu âm đề cập đến sóng sốc cơ học được tạo ra trong môi trường đàn hồi với tần số lớn hơn 20 kHz. Họ có chỉ thị mạnh mẽ, tiêu thụ năng lượng chậm và khoảng cách lan truyền tương đối dài. Do đó, chúng thường được sử dụng để đo khoảng cách không tiếp xúc. Do sự xâm nhập lớn của sóng siêu âm trên chất lỏng và chất rắn, đặc biệt là trong các chất rắn mờ đục với ánh sáng mặt trời. Sóng siêu âm gặp phải tạp chất hoặc giao diện sẽ tạo ra sự phản xạ và phản xạ hình thức đáng kể vào tiếng vang, và chạm vào các đối tượng chuyển động có thể tạo ra hiệu ứng Doppler. Do đó, phạm vi siêu âm có khả năng thích ứng tốt hơn với môi trường. Ngoài ra, phép đo siêu âm có thể nhận được một sự thỏa hiệp tốt trong thời gian thực, độ chính xác và giá cả.

Hiện tại, có nhiều phương pháp siêu âm: chẳng hạn như phương pháp phát hiện thời gian khứ hồi, phương pháp phát hiện pha, phương pháp phát hiện biên độ sóng âm. Nguyên tắc là cảm biến siêu âm phát ra sóng siêu âm có tần số nhất định, truyền qua môi trường không khí, và sau đó phản xạ lại sau khi đạt được mục tiêu đo hoặc chướng ngại vật. Sau khi phản xạ, máy thu siêu âm nhận được xung. Khoảng cách có liên quan. Kiểm tra thời gian truyền để tìm khoảng cách. Ví dụ:

Giả sử rằng s là khoảng cách giữa đối tượng đo và máy đo độ phân giải, thời gian đo được là T / s và tốc độ lan truyền siêu âm được biểu thị bằng V / M · S-1, sau đó có một mối quan hệ (1)

S = VT 2 (1)

Trong trường hợp yêu cầu độ chính xác cao, cần phải xem xét ảnh hưởng của nhiệt độ đến tốc độ lan truyền siêu âm và điều chỉnh tốc độ lan truyền siêu âm theo phương trình (2) để giảm lỗi.

v = 331.4 + 0,607T (2)

Trong công thức, t là đơn vị nhiệt độ thực tế là ℃, V là đơn vị của tốc độ lan truyền sóng siêu âm trong môi trường là M / s.

Nguyên tắc đo khoảng cách siêu âm là truyền sóng siêu âm theo một hướng nhất định thông qua máy phát siêu âm, và bắt đầu thời gian cùng lúc với thời gian truyền. Khi sóng siêu âm lan truyền trong không khí, chúng sẽ quay trở lại ngay lập tức khi chúng gặp phải chướng ngại vật. . Cảm biến phạm vi siêu âm sử dụng nguyên tắc siêu âm Echo và sử dụng công nghệ đo lường thời gian chính xác để phát hiện khoảng cách giữa cảm biến và mục tiêu. Nó sử dụng một góc nhỏ và cảm biến siêu âm vùng mù nhỏ, có phép đo chính xác, không tiếp xúc, chống thấm và chống chống chống. Ăn mòn, chi phí thấp và các lợi thế khác. Phương pháp phổ biến của các cảm biến siêu âm là một đầu tỏa ra tương ứng với một đầu nhận và nhiều đầu truyền tương ứng với một đầu nhận. Dựa trên các đặc điểm của đơn giản, dễ vận hành và không có thiệt hại dựa trên phạm vi siêu âm, cần phải đo thời gian của vòng tròn siêu âm, bạn có thể tìm thấy khoảng cách. Đây là cách cảm biến siêu âm hoạt động.