Spiegazione dettagliata del metodo di distanza del sensore ad ultrasuoni

    Nella produzione e nella vita quotidiani, I sensori di portata ad ultrasuoni sono utilizzati principalmente in radar invertiti per auto, walking di evitamento degli ostacoli automatici robot, cantieri e alcuni siti industriali come il livello di liquido, la profondità, la lunghezza della conduttura e altre occasioni che richiedono una distanza automatica senza contatto. Attualmente ci sono due soluzioni a distanza ad ultrasuoni comunemente usate. Uno è un sistema di range ad ultrasuoni basato su un microcomputer a chip singolo o un dispositivo incorporato e l'altro è un sistema di range ad ultrasuoni basato su un CPLD (dispositivo logico programmabile complesso). Per comprendere la correlata progettazione dell'applicazione dei sensori di distanza ad ultrasuoni, dobbiamo prima comprendere il principio di lavoro del sensore ad ultrasuoni.

Principio di lavoro del sensore ad ultrasuoni

I sensori ad ultrasuoni sono sensori che convertono i segnali ad ultrasuoni in altri segnali di energia (di solito segnali elettrici). Le onde ad ultrasuoni si riferiscono alle onde di shock meccaniche generate in mezzi elastici con una frequenza superiore a 20 kHz. Hanno una forte direttività, un consumo di energia lento e distanze di propagazione relativamente lunghe. Pertanto, vengono spesso utilizzati per la misurazione della distanza senza contatto. A causa della grande penetrazione delle onde ad ultrasuoni su liquidi e solidi, specialmente in solidi opachi alla luce solare. Le onde ad ultrasuoni che incontrano impurità o interfacce produrranno riflessi significativi e formaranno riflessi negli echi e toccare gli oggetti in movimento possono produrre l'effetto Doppler. Pertanto, il ranging ad ultrasuoni ha una migliore adattabilità all'ambiente. Inoltre, la misurazione ultrasonica può ottenere un buon compromesso in tempo reale, precisione e prezzo.

Allo stato attuale, ci sono molti metodi di range ultrasonici: come metodo di rilevamento del tempo di andata e ritorno, metodo di rilevamento delle fasi, metodo di rilevamento dell'ampiezza delle onde acustiche. Il principio è che il sensore ad ultrasuoni emette onde ad ultrasuoni di una certa frequenza, si propaga attraverso il mezzo aereo e quindi si riflette dopo aver raggiunto il bersaglio di misurazione o l'ostacolo. Dopo la riflessione, il ricevitore ad ultrasuoni riceve l'impulso. La distanza è correlata. Prova il tempo di trasmissione per trovare la distanza. Per esempio:

Supponendo che S sia la distanza tra l'oggetto misurato e il rangefinder, il tempo misurato è T / s e la velocità di propagazione ad ultrasuoni è rappresentata da V / M · S-1, quindi c'è una relazione (1)

S = VT ／ 2 (1)

Nel caso di elevati requisiti di precisione, è necessario considerare l'influenza della temperatura sulla velocità di propagazione ultrasonica e correggere la velocità di propagazione ultrasonica secondo l'equazione (2) per ridurre gli errori.

V = 331,4 + 0,607T (2)

Nella formula, T è l'unità di temperatura effettiva è ℃, V è l'unità di velocità di propagazione delle onde ad ultrasuoni nel mezzo è m / s.

Il principio della misurazione della distanza ad ultrasuoni è quello di trasmettere onde ad ultrasuoni in una certa direzione attraverso il trasmettitore ad ultrasuoni e iniziare i tempi allo stesso tempo del tempo di trasmissione. Quando le onde ultrasoniche si propagano nell'aria, torneranno immediatamente quando incontreranno ostacoli. . Il sensore di range ad ultrasuoni utilizza il principio dell'eco ultrasonico che varia e utilizza la tecnologia di misurazione della differenza di tempo precisa per rilevare la distanza tra il sensore e il bersaglio. Utilizza un angolo piccolo e un piccolo sensore ad ultrasuoni area cieca, che ha una misurazione accurata, nessun contatto, impermeabile e anti-prova. Corrosione, basso costo e altri vantaggi. Il metodo comune dei sensori di distanza ad ultrasuoni è che una testa radiante corrisponde a una testa di ricezione e le teste di trasmissione multiple corrispondono a una testa di ricezione. Sulla base delle caratteristiche di semplici, facili da usare e nessun danno basato sulla gamma di ultrasuoni, è necessario misurare il tempo di andata e ultrasonica, è possibile trovare la distanza. È così che funziona il sensore a livello di ultrasuoni.