Explicație detaliată a metodei de senzor cu ultrasunete

    În producția și viața zilnică, Senzorii cu ultrasunete sunt utilizate în principal în radarul de inversare a mașinilor, evitarea automată a obstacolelor robotului, șantierele de construcții și unele site-uri industriale, cum ar fi nivelul lichidului, adâncimea puțului, lungimea conductei și alte ocazii care necesită o durată automată care nu este contact. În prezent, există două soluții cu ultrasunete utilizate frecvent. Unul este un sistem cu ultrasunete bazat pe un microcomputer cu un singur cip sau pe un dispozitiv încorporat, iar celălalt este un sistem cu ultrasunete bazat pe un CPLD (dispozitiv logic programabil complex). Pentru a înțelege proiectarea aferentă a aplicației a senzorilor cu ultrasunete, trebuie să înțelegem mai întâi principiul de lucru al senzorului cu ultrasunete.

Principiul de lucru al senzorului cu ultrasunete

Senzorii cu ultrasunete sunt senzori care transformă semnale cu ultrasunete în alte semnale energetice (de obicei semnale electrice). Undele cu ultrasunete se referă la undele de șoc mecanice generate în medii elastice cu o frecvență mai mare de 20 kHz. Au o directivitate puternică, consumul de energie lent și distanțe de propagare relativ lungi. Prin urmare, acestea sunt adesea utilizate pentru măsurarea distanței care nu sunt contactate. Datorită penetrării mari a undelor cu ultrasunete pe lichide și solide, în special în solidele care sunt opace pentru lumina soarelui. Undele cu ultrasunete care se confruntă cu impurități sau interfețe vor produce reflecții semnificative și vor forma reflecții în ecouri, iar atingerea obiectelor în mișcare poate produce efectul Doppler. Prin urmare, ultrasunetele cu ultrasunete are o adaptabilitate mai bună la mediu. În plus, măsurarea cu ultrasunete poate obține un compromis bun în timp real, precizie și preț.

În prezent, există multe metode de variație cu ultrasunete: cum ar fi metoda de detectare a timpului dus-întors, metoda de detectare a fazelor, metoda de detectare a amplitudinii acustice a undelor. Principiul este că senzorul cu ultrasunete emite unde ultrasonice de o anumită frecvență, se propagă prin mediul de aer și apoi se reflectă înapoi după ce a atins ținta sau obstacolul de măsurare. După reflecție, receptorul cu ultrasunete primește pulsul. Distanța este legată. Testați timpul de transmisie pentru a găsi distanța. De exemplu:

Presupunând că S este distanța dintre obiectul măsurat și televizorul, timpul măsurat este T / S, iar viteza de propagare cu ultrasunete este reprezentată de v / m · s-1, atunci există o relație (1)

S = VT ／ 2 (1)

În cazul cerințelor de înaltă precizie, este necesar să se ia în considerare influența temperaturii asupra vitezei de propagare cu ultrasunete și să corectăm viteza de propagare cu ultrasunete în funcție de ecuația (2) pentru a reduce erorile.

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

În formulă, T este unitatea de temperatură reală este ℃, V este unitatea de viteză de propagare a undelor cu ultrasunete în mediu este M / s.

Principiul măsurării distanței cu ultrasunete este de a transmite unde ultrasonice într -o anumită direcție prin emițătorul cu ultrasunete și de a începe calendarul în același timp cu timpul de transmisie. Când valurile cu ultrasunete se propagă în aer, se vor întoarce imediat când vor întâlni obstacole. . Senzorul cu ultrasunete care utilizează principiul ecoului cu ultrasunete variază și folosește o tehnologie precisă de măsurare a diferenței de timp pentru a detecta distanța dintre senzor și țintă. Folosește un unghi mic și un senzor cu ultrasunete în zona orbă mică, care are măsurare precisă, fără contact, impermeabil și anti-rezistență. Coroziune, costuri reduse și alte avantaje. Metoda comună a senzorilor cu ultrasunete este că un cap de radiație corespunde unui cap de primire, iar mai multe capete de transmitere corespund unui cap de primire. Pe baza caracteristicilor simple, ușor de funcționat și fără daune bazate pe ultrasunete, este necesar să se măsoare timpul de călătorie cu ultrasunete, puteți găsi distanța. Așa funcționează senzorul cu ultrasunete.