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...
机器人由于超声波指向性强,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量,如测距仪和物位测量仪等,都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,因此在移动机器人的研制上也得到了***的应用。为了使移动机器人能自动避障行走,就必须装备测距系统,以使其及时获取距障碍物的距离信息(距离和方向)。在三方向(前、左、右)组成超声波测距系统,就是为机器人了解其前方、左侧和右侧的环境而提供一个运动距离信息。超声波传感器接上电源可以单独作为超声波测距使用,超声波传感器还可以指定从单片机I/O端口上输出分段距离检测信号,可以直接装在机器人上,作为寻物、避障探测等应用。下面让我们以韩国Hagisonic机器人超声波传感器模块-HG-M40系列、HG-L40系列一起来了解用于机器人的超声波传感器模块具体方案。机器人超声波传感器模块一、机器人超声波传感器模块-HG-M40系列,HG-L40系列产品特性探测物体、测量距离中距多方向“点击噪声”低室内环境死区**小化实时信号(5VTTL)在40kHz下工作3种模块−收发器(HG-M40D)−发送器(HG-M40T)−接收器。超声波传感器的工作原理基于压电效应,将电能转换为机械振动,进而产生超声波。奉贤区安全光栅超声波传感器
表1列出了几种不同温度下的声速。在使用时,如果温度变化不大,则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正。表1超声波波速与温度的关系由于超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、与被测量物体不需要直接接触的优点,是作为倒车距离测量的理想选择。超声波传感器超声波为直线传播,频率越高,绕射能力越弱,但反射能力越强,为此,利用超声波的这种性质就可以制成超声波传感器。另外,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、固体的穿透本领很大,尤其是在阳光不透明的固体中,它可穿透几十米的深度。超声波碰到杂质或分界面会产生***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、**、生物医学等方面以超声波作为检测手段,必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声换能器。衢州超声波传感器在使用超声波传感器时,应注意其输出信号类型和范围,以确保其与所需的控制系统兼容。
如控制发送器发出超声波的脉冲连频率、占空比、探测距离等等;整体系统的工作也需能量的提供,由电源部分完成。这样,在电源作用下、在控制部分控制下,通过发送器发送超声波与接收器接收超声波便可完成超声波传感器所需完成的功能。四、超声波传感器原理--应用由于超声波探测器具有很强的穿透力,碰到物体会反射并具有多普勒效应,因此其在**、医学、工业等方面有着***的应用。在医学方面,超声波传感器主要用于无痛、无害、简便地诊断疾病;在工业方面,超声波传感器主要用于对金属的无损探伤和超声波测厚;在汽车方面,超声波传感器主要用于防止踩刹车时误踩为油门现象的发生,通过在汽车前后安装8个超声波传感器来实现;除此之外,利用超声波的这一特性,还可将其用于对集装箱状态的检测、对液位的监测、实现塑料包装检测的闭环控制等等。
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,就选浙江罗舸智能科技有限公司。
HG-M40R)信号输出二、超声波测距原理超声波测距原理超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时计数器开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物面阻挡就立即反射回来,超声波两个接收器分别收到反射波就立即停止计时,并测量每条路径的距离和飞行时间的比例(P1+P2,P1+P3)。超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物面的距离s,即:s=340t/2。三、机器人超声波传感器模块-HG-M40系列,HG-L40系列模块与模式的区别1、模块①收发器(D):·不*可用作收发器模块,而且在不同的接线方式下,可以作为接收器或发送器使用。因为收发器要发出超声波并等待回复,它可探测30cm~40cm及更远的距离。无论怎样,它会尽可能识别出物体是否在某处。②发送器(T):*发送超声波。③接收器(R):*接收超声波。※使用2套或更多发送器和接收器时,可以进行1~2cm的近距离探测。※同样,如果所用的是收发器,当它**用作发射器或接收器时,也可以探测到距离短至1〜2Cm的障碍物。2、模式触发输入模式(M-type)脉冲串输入模式(L-type)。输入模式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。避免将超声波传感器暴露在高温或低温环境下,以免影响其性能。衢州超声波传感器
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随着全球范围内工业自动化水平的提高,各种复杂的应用也越来越多,这对传感器的功能也提出了越来越多、越来越高的要求。在这种背景下,不同类型、不同原理的传感器也应运而生,超声波传感器就是其中一种。首先要解释的是什么是超声波:我们都知道声音是由振动产生的,它是一种波,其在空气或其他介质中是以震动的方式向其他方向传播的,我们平时听到的声音就是频率在20Hz到20kHz之间的声波,超过20kHz的声波人耳朵是识别不到的。所以我们把振动频率高于20kHz的声波称之为超声波。它具有频率高、波长短、绕射现象小,特别是方向性好、能够定向传播等特点,超声波碰到杂质或分界面会产生***反射形成反射成回波的特点。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。。从原理上来讲超声波传感器可以分为超声波测传感器、超声波接近传感器、反射板式超声波传感器、对射式超声波传感器四类。这四类产品中,反射板式超声波、对射式超声波与光电传感器中的镜反射和对射式光电原理一样,非常简单,无需多做介绍。超声波测距传感器、超声波接近传感器这两种**典型、使用的也**多,其工作原理相同,只是输出一个是开关量一个是模拟量。奉贤区安全光栅超声波传感器
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...
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