超声波在空气中的传播速度较慢,这就使得超声波传感器的使用变得简单。超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。超声波是一种振动频率高于声波的机械波,由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的,它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。超声波对液体、固体的穿透本领...
移动机器人要获得自主行为,其**重要的任务之一是获取关于环境的知识。这是用不同的传感器测量并从那些测量中提取有意义的信息而实现的。视觉、红外、激光、超声波等传感器都在移动机器人中得到实际应用。超声波传感器以其性价比高、硬件实现简单等优点,在移动机器人感知系统中得到了***的应用。但是超声波传感器也存在一定的局限性,主要是因为波束角大、方向性差、测距的不稳定性(在非垂直的反射下)等,因此往往采用多个超声波传感器或采用其他传感器来补偿。为了弥补超声波传感器本身的不足,又能提高其获取环境信息的能力,本文设计由一体式超声波传感器与步进电机组成的探测系统。1超声波传感器的探测原理及方法分析超声波传感器的基本原理是发送(超声)压力波包,并测量该波包发射和回到接收器所占用的时间。其中,L为目标距超声波传感器的距离;c为超声波波速(为了简化说明,本文以下讨论的测量距离时不考虑波速受温度的影响);t为发射到接收的时间间隔。由于用超声波测量距离并不是一个点测量。超声波传感器具有一定的扩散特性,发射的超声能量主要集中在主波瓣上,沿着主波轴两侧呈波浪型衰减,左右约30°的扩散角。事实上,式。超声波传感器,就选浙江罗舸智能科技有限公司,让您满意,期待您的光临!南京防水超声波传感器
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。南通粉尘防爆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。
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。如图1所示,实验采用第一种方案,利用嵌入式设备编程产生频率为40KHz的方波,经过发射驱动电路放大,使超声波传感器发射端震荡,发射超声波。超声波经发射物反射回来,由传感器接收端接收,再经过接收电路放大、整形。以嵌入式微**的超声波测距系统通过嵌入式设备记录超声波发射的时间和反射波的时间。当收到超声波的反射波时,接收电路输出端产生一个跳变。通过定时器计数,计算时间差,就可以计算出相应的距离。图1超声波测距原理超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知,测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间,根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。首先,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,途中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。超声波在空气中的传播速度为C=340m/s,根据计时器记录的时间T秒,就可以计算出发射点距障碍物的距离L,即:L=C×T/2。这就是所谓的时间差测距法。由于超声波也是一种声波,其声速C与温度有关。
比如介质的均匀性,温度的影响等,在一些化工厂的塔罐里,由于进行着距离的化学反应,液面波动比较大,有时要得到比较准确的反射面也是一件很困难的事情。机器人超声波传感器众多需要对液位进行测量的行业,由于各种行业的特点,对于液位测量的要求也不同。从测量时限来说,有的测量时间没有限制,有的却是要求适时的,从测量范围来看,大的可到几十米,小的只有几厘米;从测量条件来讲没有的简单,有的复杂,有的高温高毒,有的高压高腐,有的液体挥发性很强,有的必须严防带电等。为此工釆网推荐机器人超声波传感器-MB7360,机器人超声波传感器MB7360是一款高分辨率(1mm)、高精度低功耗的超声波传感器,它在设计上,不仅对干扰噪音做了处理,具备抗噪音干扰能力。而且对于大小不同的目标,和变化的供电电压,做了灵敏度的补偿。另外还具备标准的的内部温度补偿,可选的外部温度补偿,使得测量出来的距离数据更加精细。直接输出精确的距离读数,节省了MCU的资源,更合适应用于机器人领域。此外还可以应用于机器人测距传感器、自主导航、料仓料位测量、罐体液位测量等领域。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,有想法的不要错过哦!
控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比、稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。超声波传感器电源可用DC12V±10%或24V±10%。5.超声波探头超声波换能器又称超声波探头。超声波换能器有压电式、磁致伸缩式、电磁式等数种,在检测技术中主要采用压电式。由于其结构不同,换能器又分为直探头、斜探头、双探头、表面波探头、聚焦探头、冲水探头,等等。本文以固体传导介质为例,简要介绍以下三种探头。(1)单晶直探头。俗称直探头,其压电晶片采用PZT压电陶瓷制作。发射超声波时,将500V以上的高压电脉冲加到压电晶片上,利用逆压电效应,使晶片发射出一束频率落在超声波范围内、持续时间很短的超声振动波,垂直投射到试件内。假设该试件为钢板,而其底面与空气交界,到达钢板底部的超声波绝大部分能量被底部界面所反射。反射波经过一短暂的传播时间回到压电晶片。再利用压电效应,晶片将机械振动波转换成同频率的交变电荷和电压。(2)双晶直探头。由两个单晶探头组合而成,装配在同一个壳体内,其中一片晶片发射超声波,另一片晶片接收超声波。双晶探头的结构虽然复杂一些,但检测精度比单晶直探头高,且超声信号的反射和接收的控制电路较单晶直探头简单。。浙江罗舸智能科技有限公司致力于提供超声波传感器,欢迎新老客户来电!济南气体防爆超声波传感器
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超声波距离传感器技术应用:超声波对液体、固体的穿透本领很大,尤其是在不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生明显反射形成反射成回波,碰到活动物体能产生多普勒效应。因此超声波检测广泛应用在工业、**、生物医学等方面。超声波距离传感器可以广泛应用在物位(液位)监测,机器人防撞,各种超声波接近开关,以及防盗报警等相关领域,工作可靠,安装方便,防水型,发射夹角较小,灵敏度高,方便与工业显示仪表连接,也提供发射夹角较大的探头。南京防水超声波传感器
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