Penjelasan terperinci tentang metode rentang sensor ultrasonik

    Dalam produksi dan kehidupan sehari -hari, Sensor ranging ultrasonik terutama digunakan dalam radar pembalik mobil, robot penghindaran hambatan otomatis berjalan kaki, situs konstruksi, dan beberapa lokasi industri seperti tingkat cairan, kedalaman sumur, panjang pipa dan kesempatan lain yang memerlukan pengkhianatan non-kontak otomatis. Saat ini ada dua solusi ultrasonik yang umum digunakan. Salah satunya adalah sistem rentang ultrasonik berdasarkan mikrokomputer chip tunggal atau perangkat tertanam, dan yang lainnya adalah sistem rentang ultrasonik berdasarkan CPLD (perangkat logika yang dapat diprogram kompleks). Untuk memahami desain aplikasi terkait sensor pengkhianatan ultrasonik, pertama -tama kita harus memahami prinsip kerja rentang sensor ultrasonik.

Prinsip Kerja Ranging Sensor Ultrasonik

Sensor ultrasonik adalah sensor yang mengubah sinyal ultrasonik menjadi sinyal energi lainnya (biasanya sinyal listrik). Gelombang ultrasonik mengacu pada gelombang kejut mekanis yang dihasilkan dalam media elastis dengan frekuensi yang lebih besar dari 20 kHz. Mereka memiliki directivity yang kuat, konsumsi energi yang lambat, dan jarak propagasi yang relatif panjang. Oleh karena itu, mereka sering digunakan untuk pengukuran jarak non-kontak. Karena penetrasi besar gelombang ultrasonik pada cairan dan padatan, terutama dalam padatan yang buram bagi sinar matahari. Gelombang ultrasonik yang menghadapi pengotor atau antarmuka akan menghasilkan refleksi yang signifikan dan membentuk refleksi menjadi gema, dan menyentuh objek yang bergerak dapat menghasilkan efek Doppler. Oleh karena itu, rentang ultrasonik memiliki kemampuan beradaptasi yang lebih baik terhadap lingkungan. Selain itu, pengukuran ultrasonik bisa mendapatkan kompromi yang baik secara real time, akurasi dan harga.

Saat ini, ada banyak metode rentang ultrasonik: seperti metode deteksi waktu perjalanan pulang pergi, metode deteksi fase, metode deteksi amplitudo gelombang akustik. Prinsipnya adalah bahwa sensor ultrasonik memancarkan gelombang ultrasonik dari frekuensi tertentu, merambat melalui media udara, dan kemudian mencerminkan kembali setelah mencapai target pengukuran atau hambatan. Setelah refleksi, penerima ultrasonik menerima denyut nadi. Jaraknya terkait. Uji waktu transmisi untuk menemukan jarak. Misalnya:

Dengan asumsi bahwa S adalah jarak antara objek yang diukur dan pengintai, waktu yang diukur adalah T / S, dan kecepatan propagasi ultrasonik diwakili oleh V / M · S-1, maka ada hubungan (1)

S = VT ／ 2 (1)

Dalam hal persyaratan akurasi tinggi, perlu untuk mempertimbangkan pengaruh suhu pada kecepatan propagasi ultrasonik, dan memperbaiki kecepatan propagasi ultrasonik sesuai dengan persamaan (2) untuk mengurangi kesalahan.

V = 331.4 + 0.607t (2)

Dalam rumus, T adalah unit suhu aktual adalah ℃, V adalah unit kecepatan propagasi gelombang ultrasonik dalam medium adalah m / s.

Prinsip pengukuran jarak ultrasonik adalah untuk mentransmisikan gelombang ultrasonik ke arah tertentu melalui pemancar ultrasonik, dan mulai waktu pada saat yang sama dengan waktu transmisi. Ketika gelombang ultrasonik menyebar di udara, mereka akan segera kembali ketika mereka menemukan rintangan. . Sensor pengarahan ultrasonik menggunakan prinsip berkisar gema ultrasonik dan menggunakan teknologi pengukuran perbedaan waktu yang tepat untuk mendeteksi jarak antara sensor dan target. Ini menggunakan sudut kecil dan sensor ultrasonik area buta kecil, yang memiliki pengukuran yang akurat, tidak ada kontak, tahan air, dan anti-tahan. Korosi, biaya rendah dan keuntungan lainnya. Metode umum sensor pengkhianatan ultrasonik adalah bahwa satu kepala yang memancar sesuai dengan satu kepala penerima, dan beberapa kepala transmisi sesuai dengan satu kepala penerima. Berdasarkan karakteristik yang sederhana, mudah dioperasikan dan tidak ada kerusakan berdasarkan rentang ultrasonik, perlu untuk mengukur waktu perjalanan pulang pergi ultrasonik, Anda dapat menemukan jaraknya. Beginilah cara kerja sensor mulai ultrasonik.