在日常生产生活中,超声波测距传感器主要应用于汽车的倒车雷达、及机器人自动避障行走、建筑施工工地以及一些工业现场例如:液位、井深、管道长度等需要自动进行非接触测距的场合。目前有两种常用的超声波测距方案。一种是基于单片机或者嵌入式设备的超声波测距系统,一种是基于CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice)的超声波测距系统。想要了解超声波测距传感器的相关应用设计首先我们必须了解超声波传感器测距的工作原理。超声波传感器测距工作原理超声波传感器测距工作原理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。超声波是指频率大于20kHz的在弹性介质中产生的机械震荡波,其具有指向性强、能量消耗缓慢、传播距离相对较远等特点,因此常被用于非接触测距。由于超声波对液体、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***反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。,因此超声波测距对环境有较好的适应能力,此外超声波测量在实时、精度、价格也能得到很好的折衷。目前超声波测距的方法有多种:如往返时间检测法、相位检测法、声波幅值检测法。其原理是超声波传感器发射一定频率的超声波。超声波传感器利用超声波的传播与反射特性,实现对目标物体的非接触式检测。阳泉超声波传感器推荐厂家
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。阳泉超声波传感器推荐厂家超声波传感器能够检测到人体无法察觉的声波信号,从而实现对隐蔽目标的探测和识别。
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。
超声波传感器也不是wan neng的,有些因素会对超声波的使用产生很大的影响。因为超声波传感器判断距离的根本原理是利用声波在空气中传播的速度及时间来判断的,而声波在空气中传播的速度受到以下因素影响比较大:温度——温度过高或过低都会使测量结果出现很大偏差。(比如测量热金属时……) 压力——当声波所处环境中压强与大气压不同时,结果影响也很大。(比如在压力容器中测量液位或物位时……) 空气流动——当空气流动较强时,有些声波会被“吹走”( 比如我们处于上风口和下风口两种不同位置听人讲话时感觉清晰度明显不同……) 超声波工作时发射出的其实是一个声波的波面,(从立体角度上来说是一个锥体,所以不能测量细小的物体。(这个时候只能求助于光斑较小的激光传感器了)还要注意的一方面是:因为超声波传感器受到的影响因素比较多,所以其精度普遍不高,如果对测量精度要求非常高的场合,就不用考虑超声波了。通过不断改进和优化超声波传感器的结构和算法,可以提高其测量精度和稳定性,满足不同应用场景的需求。
3)斜探头。有时为使超声波能倾斜入射到被测介质中,可选用斜探头。压电晶片粘贴在与底面成一定角度的有机玻璃斜楔块上。当斜楔块与不同材料被测介质接触时,超声波产生一定角度的折射,倾斜入射到试件中去,折射角可通过计算求得。6.超声波传感器的应用超声波传感器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。超声波在医学上的应用主要是诊断疾病,它已经成为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,等等,因而受到医务工作者和患者的欢迎。超声波诊断是利用超声波的反射原理,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振幅的高低。在工业方面,超声波的典型应用是对金属的无损探伤、超声波测厚和测量液位等。过去,许多技术因为无法探测到物体组织内部而受到阻碍,超声波传感器的出现改变了这种状况。超声波探测既可检测材料表面的缺陷,又可检测材料内部几米深的缺陷。当然更多的超声波传感器是固定地安装在不同的装置上。超声波传感器,就选浙江罗舸智能科技有限公司,有需求可以来电咨询!阳泉超声波传感器推荐厂家
传感器内部的压电晶体在电压作用下产生超声波,同时也能将接收到的超声波转换为电信号进行处理。阳泉超声波传感器推荐厂家
随着机器人深入人们的生活,例如工厂、仓库、酒店、商场、餐厅等环境中的使用,人们对机器人的移动能力越为重视,市场对智能化设备的需求日益高涨。以至于避障成为一个极为关键且必要的功能。避障是指移动机器人根据采集的障碍物的状态信息,在行走过程中通过传感器感知到妨碍其通行的静态和动态物体时,按照一定的方法进行有效地避障,***达到目标点。实现避障与导航的必要条件是环境感知,在未知或者是部分未知的环境下避障需要通过传感器获取周围环境信息,包括障碍物的尺寸、形状和位置等信息,因此传感器技术在移动机器人避障中起着十分重要的作用。下面工采网小编和大家一起看看超声波传感器和激光雷达传感器在机器人避障中的相关解决方案。目前市面上常见的机器人避障基本都采用到激光雷达,激光雷达作为自动驾驶和机器人等领域中的重要传感器,一直扮演着“眼睛”的角色,360°扫描周围环境,构建厘米级别高精度地图,为后续避障导航做辅助。工采网提供的小型激光雷达模组-TFminiPlus是一款小型化激光雷达模组,基于TOF(飞行时间)原理,主要用于实现稳定、精细、高频的距离测量功能。阳泉超声波传感器推荐厂家