Ang detalyadong paliwanag ng pamamaraan ng sensor ng ultrasonic sensor

    Sa pang -araw -araw na paggawa at buhay, Ang mga sensor ng Ultrasonic ranging ay pangunahing ginagamit sa pagbabalik ng kotse ng radar, awtomatikong pag-iwas sa pag-iwas sa balakid, paglalakad ng mga lugar, at ilang mga pang-industriya na site tulad ng antas ng likido, malalim na lalim, haba ng pipeline at iba pang mga okasyon na nangangailangan ng awtomatikong hindi pakikipag-ugnay. Mayroong kasalukuyang dalawang karaniwang ginagamit na mga ultrasonic ranging solution. Ang isa ay isang ultrasonic ranging system batay sa isang solong-chip microcomputer o isang naka-embed na aparato, at ang iba pa ay isang ultrasonic ranging system batay sa isang CPLD (kumplikadong programmable logic device). Upang maunawaan ang kaugnay na disenyo ng aplikasyon ng mga sensor ng Ultrasonic Ranging, dapat muna nating maunawaan ang nagtatrabaho na prinsipyo ng sensor ng ultrasonic.

Ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng sensor ng ultrasonic

Ang mga sensor ng ultrasonic ay mga sensor na nagko -convert ng mga signal ng ultrasonic sa iba pang mga signal ng enerhiya (karaniwang mga signal ng elektrikal). Ang mga ultrasonic waves ay tumutukoy sa mga mechanical shock waves na nabuo sa nababanat na media na may dalas na mas malaki kaysa sa 20 kHz. Mayroon silang malakas na direktoryo, mabagal na pagkonsumo ng enerhiya, at medyo mahabang distansya sa pagpapalaganap. Samakatuwid, madalas silang ginagamit para sa pagsukat ng distansya na hindi contact. Dahil sa mahusay na pagtagos ng mga ultrasonic waves sa mga likido at solido, lalo na sa mga solido na malabo sa sikat ng araw. Ang mga alon ng ultrasonic na nakatagpo ng mga impurities o interface ay makagawa ng mga makabuluhang pagmuni -muni at bumubuo ng mga pagmuni -muni sa mga echoes, at ang pagpindot sa mga gumagalaw na bagay ay maaaring makagawa ng epekto ng Doppler. Samakatuwid, ang Ultrasonic Ranging ay may mas mahusay na kakayahang umangkop sa kapaligiran. Bilang karagdagan, ang pagsukat ng ultrasonic ay maaaring makakuha ng isang mahusay na kompromiso sa real time, kawastuhan at presyo.

Sa kasalukuyan, maraming mga pamamaraan ng ultrasonic ranging: tulad ng paraan ng pagtuklas ng oras ng pag-ikot ng oras, paraan ng pagtuklas ng phase, pamamaraan ng pagtuklas ng acoustic wave. Ang prinsipyo ay ang sensor ng ultrasonic ay naglalabas ng mga ultrasonic waves ng isang tiyak na dalas, nagpapalaganap sa pamamagitan ng air medium, at pagkatapos ay sumasalamin pabalik pagkatapos maabot ang target na pagsukat o balakid. Pagkatapos ng pagmuni -muni, ang ultrasonic receiver ay tumatanggap ng pulso. Ang distansya ay nauugnay. Subukan ang oras ng paghahatid upang mahanap ang distansya. Halimbawa:

Sa pag-aakalang ang S ay ang distansya sa pagitan ng sinusukat na bagay at ang rangefinder, ang sinusukat na oras ay t / s, at ang bilis ng pagpapalaganap ng ultrasonic ay kinakatawan ng v / m · s-1, kung gayon mayroong isang relasyon (1)

S = VT ／ 2 (1)

Sa kaso ng mataas na mga kinakailangan sa kawastuhan, kinakailangan na isaalang -alang ang impluwensya ng temperatura sa bilis ng pagpapalaganap ng ultrasonic, at iwasto ang bilis ng pagpapalaganap ng ultrasonic ayon sa equation (2) upang mabawasan ang mga pagkakamali.

v = 331.4 + 0.607T (2)

Sa pormula, ang T ay ang aktwal na yunit ng temperatura ay ℃, ang V ay ang yunit ng bilis ng pagpapalaganap ng alon ng ultrasonic sa daluyan ay m / s.

Ang prinsipyo ng pagsukat ng distansya ng ultrasonic ay upang maipadala ang mga ultrasonic waves sa isang tiyak na direksyon sa pamamagitan ng ultrasonic transmiter, at simulan ang tiyempo sa parehong oras ng oras ng paghahatid.Kapag ang mga ultrasonic waves ay nagpapalaganap sa hangin, babalik sila kaagad kapag nakatagpo sila ng mga hadlang. . Ang ultrasonic ranging sensor ay gumagamit ng prinsipyo ng ultrasonic echo na sumasaklaw at gumagamit ng tumpak na teknolohiya ng pagsukat ng pagkakaiba sa oras upang makita ang distansya sa pagitan ng sensor at ang target. Gumagamit ito ng isang maliit na anggulo at maliit na bulag na ultrasonic sensor, na may tumpak na pagsukat, walang contact, hindi tinatagusan ng tubig at anti-proo. Kaagnasan, mababang gastos at iba pang mga pakinabang. Ang karaniwang pamamaraan ng mga ultrasonic ranging sensor ay ang isang nagliliwanag na ulo ay tumutugma sa isang tumatanggap ng ulo, at maraming mga nagpapadala ng ulo ay tumutugma sa isang tumatanggap ng ulo. Batay sa mga katangian ng simple, madaling mapatakbo at walang pinsala batay sa mga ultrasonic ranging, kinakailangan upang masukat ang oras ng ultrasonic round trip, maaari mong mahanap ang distansya. Ito ay kung paano gumagana ang ultrasonic ranging sensor.