Detaillierte Erläuterung der Ultraschall -Sensor -Bereichsmessmethode

In täglicher Produktion und Leben,Ultraschall -Distanzsensorenwerden hauptsächlich im Autoverkehrsradar verwendet, automatische Hindernisvermeidung von Robotern, Baustellen und einigen Industrieorten wie Flüssigkeitsniveau, Brunnentiefe, Pipelinelänge usw., für die automatische Nichtkontaktbereiche erforderlich sind. Derzeit gibt es zwei häufig verwendete Ultraschalllösungen. Eines ist das Ultraschallbereichssystem basierend auf Einzelchip -Mikrocomputer oder eingebetteter Geräte, das andere ist das auf CPLD (komplexe programmierbare Logikvorrichtung) basierende Ultraschallbereichssystem. Um das verwandte Anwendungsdesign von Ultraschallbereichssensor zu verstehen, müssen wir zunächst das Arbeitsprinzip des Ultraschallbereichssensors verstehen.

Arbeitsprinzip des Ultraschallsensors

Ultraschallsensoren sind Sensoren, die Ultraschallsignale in andere Energiesignale (normalerweise elektrische Signale) umwandeln. Ultraschall bezieht sich auf die mechanische Stoßwelle, die in elastischen Medien mit einer Frequenz von mehr als 20 kHz erzeugt wird. Es hat die Eigenschaften einer starken Direktivität, langsamer Energieverbrauch und relativ langer Ausbreitungsentfernung, sodass es häufig für die nicht kontaktische Reichweite verwendet wird. Weil die Ultraschallwelle eine großartige Fähigkeit hat, Flüssigkeiten und Feststoffe zu durchdringen, insbesondere in Festkörpern, die für Sonnenlicht undurchsichtig sind. Wenn die Ultraschallwelle die Unreinheit oder die Grenzfläche trifft, erzeugt sie eine signifikante Reflexion, um ein Echo zu bilden, und kann einen Doppler -Effekt erzeugen, wenn sie ein sich bewegendes Objekt trifft. Das Ultraschallbereich hat also eine bessere Anpassungsfähigkeit an die Umwelt.

Gegenwärtig gibt es viele Methoden vonUltraschallmodul -Entfernungssensor: wie die Erkennungsmethode für Rundwegszeit, Phasenerkennungsmethode und Erkennungsmethode der Akustikwellenamplitude. Das Prinzip des Ultraschallsensors sendet eine bestimmte Häufigkeit von Ultraschallwellen aus, die durch Luftmedium vermehrt werden, und reflektiert nach Erreichen des Messziels oder Hindernis zurück. Nach der Reflexion erhält der Ultraschallempfänger den Impuls. Die Zeit, die es braucht, ist die Rundreisezeit. Die Rundwegzeit hängt mit der Ausbreitung von Ultraschallwellen zusammen. Die Entfernung der Reise ist verwandt. Die Testübertragungszeit kann die Entfernung erhalten. Beispiel: Annahme ist der Abstand zwischen dem gemessenen Objekt und dem Entfernungsmesser, die gemessene Zeit ist t/s und die Ultraschallausbreitungsgeschwindigkeit wird durch V/M · S-1 ausgedrückt, dann gibt es einen relationalen Ausdruck (1) s = vt ／ 2 (1)

Bei hohen Genauigkeitsanforderungen muss der Einfluss der Temperatur auf die Ultraschallausbreitungsgeschwindigkeit berücksichtigt werden, und die Ultraschallausbreitungsgeschwindigkeit sollte gemäß der Formel (2) korrigiert werden, um den Fehler zu verringern.

V = 331,4+0,607T (2) In der Formel ist t die tatsächliche Temperatur in ℃ und V ist die Ausbreitungsgeschwindigkeit von Ultraschall im Medium in m/s.

Arbeitsprinzip des Ultraschall -Sensors

Das Prinzip der Ultraschallabteilung besteht darin, Ultraschallwellen in eine bestimmte Richtung über einen Ultraschallsender zu übertragen und gleichzeitig mit der Startzeit zu beginnen. Wenn sich die Ultraschallwellen in der Luft ausbreiten, kehren sie sofort zurück, wenn sie auf Hindernisse stoßen. Der Ultraschallempfänger stoppt sofort das Timing, wenn die reflektierte Welle empfangen wird. . Der Ultraschallabstandsmesssensor übernimmt das Prinzip der Ultraschall -Echo -Entfernungsmessung und verwendet eine genaue Zeitdifferenzmessungstechnologie, um den Abstand zwischen dem Sensor und dem Ziel zu erkennen. Es nimmt einen kleinen Winkel und einen kleinen blinden Ultraschallsensor an, der eine genaue Messung, keinen Kontakt, wasserdicht und Korrosion, niedrige Kosten und andere Vorteile aufweist. Die häufig verwendete Methode des Ultraschallbereichssensors ist, dass ein Strahlungskopf einem empfangenden Kopf entspricht und mehrere Übertragungsköpfe einem empfangenden Kopf entsprechen. Basierend auf den einfachen, einfach zu erbeitenden und nicht schadensenden Eigenschaften der Ultraschallabstandsmessung muss die Ultraschall-Roundtrip-Zeit gemessen werden. Sie können die Entfernung bekommen. Dies ist das Arbeitsprinzip des Ultraschallbereichssensors.

UltraschallabstandssensorModul, Ultraschallabstandsmesssensor -Modul verfügt über zwei optionale Übertragungsmodi, nämlich den freien Laufmodus: Wenn Strom vorliegt, sendet der Sensor selbst Trigger- und Burst -Signale (für grundlegende Anwendungen). Externer Triggermodus: Externes System (Controller oder Prozessorschaltung) Steuerungsauslösungssignal für erweiterte Anwendungen. Diese beiden Modi sind für verschiedene Zwecke geeignet. Darüber hinaus umfasst der Sensor auch zwei Eingangsstromquellen. Schaltkreise und die anderen Die Hochspannung (12 V) ist für den Controller geeignet, um den Abstand zu Hindernissen von 3,5 m (bei 5 V), 5m (bei 12 V) zu messen und die UART -Kommunikation zu verwenden, um Daten zu senden, die Auflösung liegt innerhalb von 5 mm. Andererseits können Benutzer in verschiedenen Fällen unterschiedliche Einstellungsmodi entsprechend ihrer eigenen Umgebung auswählen, z. und Ausgabe gemäß der Test -UART -Kommunikations -Baud -Rate -Einstellung. Das Signal verfügt über einen leistungsstarken ASIC-Chip, um eine stabile Übertragung und empfindlichen Empfang zu gewährleisten. Daher verwendet die Kommunikation zwischen dem Sensor und dem PC die'Interface-Karte '(RS232, Power Regulator), um die Daten anzuzeigen und das Überwachungsprogramm auf dem PC (Super-Terminal ist verfügbar) zu verwenden, um die tatsächliche Änderung des Empfangs von Ultrasonic Real zu ändern. Die Zeitverstärkung verwendet den Ausgangsabstand von UART (ASCII, MM), um das Erkennungssignal in ein rechteckiges Signal auf TTL-Ebene (Quadratwelle) gemäß Echtzeit umzuwandeln.