Mechanismus des Ultraschallbereichs Finder

Als Medium für die Übertragung von Informationen ist Ultraschall in verschiedenen Bereichen wie Fehler, die Rangliste und Geschwindigkeitsmessung aufgrund seiner direkten und reflektierenden Eigenschaften und ihrer Eigenschaften, die nicht leicht von externen Faktoren beeinflusst werden . Ultraschallwelle ist eine Schallwelle mit der Frequenz von mehr als 20 kHz. Es hat eine gute Richtungsalität, eine starke durchdringende Kraft, leicht zu fundierte Schallenergie, die eine lange Strecke im Wasser aufweist. Ultraschallwandler können zur Entfernungsmessung, Geschwindigkeitsmessung, Reinigung, Schweißen, Quetschen, Sterilisation verwendet werden. Desinfektion usw. Es gibt viele Anwendungen in Medizin, Militär, Industrie und Landwirtschaft. Ultraschall wird nach seiner niedrigeren Frequenzgrenze benannt, die ungefähr der Obergrenze des menschlichen Gehörs entspricht.

In der Ultraschalldetektionskreis ist der Ausgangsimpuls eine Reihe von Quadratwellen am Sendeende. Die Breite dieser Serie von Quadratwellen ist das Zeitintervall zwischen der Übertragung von Ultraschallwellen und dem Empfangen von Ultraschallwellen. Je größer der Abstand zwischen den Messobjekten ist, desto größer ist die Impulsbreite und den Ausgangsimpuls. Die Zahl ist proportional zur Messentfernung. Der Ultraschallbereichswandler hat im Allgemeinen die folgenden Methoden:

(1) Die durchschnittliche Spannung des Ausgangsimpulses ist die Spannung (die Amplitude der Spannung ist im Grunde genommen festgelegt) proportional zum Abstand und die Messspannung kann gemessen werden;

(2) Messung der Breite des Ausgangsimpulses, dh das Zeitintervall T zwischen der Surrasonischen Welle und der empfangenden Ultraschallwelle. Daher beträgt der Messabstand s = 1/2 vt.

Ultraschall -Sender übertragen Ultraschallwellen in eine bestimmte Richtung und starten gleichzeitig die Übertragungszeit. Wenn sich die Ultraschallwellen in der Luft ausbreiten, kehren sie sofort zu den Hindernissen zurück, und die Ultraschallempfänger stoppen das Timing sofort nach Erhalt der reflektierten Wellen. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle in der Luft ist V, und je nach zeitlicher Differenz, die vom Timer gemessen wird, um die übertragenen und empfangenen Echos zu messen, kann der Abstand s des Emissionspunkts vom Hindernis berechnet werden, dh: s = V · ΔT / 2, Dies ist die Zeitdifferenz -Rangierungsmethode. Da Ultraschall -Distanzsensoren auch eine Art Schallwellen sind, hängt ihre Schallgeschwindigkeit mit der Temperatur zusammen und die Schallgeschwindigkeit bei verschiedenen Temperaturen ist aufgeführt. Wenn sich die Temperatur nicht stark ändert, kann die Schallgeschwindigkeit als wesentlich konstant angesehen werden. Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Ultraschallwelle bei normaler Temperatur beträgt 334 m / s, seine Ausbreitungsgeschwindigkeit V ist jedoch leicht von Faktoren wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Druck in der Luft zu beeinflussen, die stark von der Temperatur beeinflusst werden. Für jeden 1 ° C erhöht sich die Temperatur, die Schallgeschwindigkeit steigt um 0,6 m / s. Wenn die Genauigkeit der Abstimmung sehr hoch ist, sollte sie mit der Methode der Temperaturkompensation korrigiert werden. Wenn die Umgebungstemperatur t bekannt ist, lautet die Formel zur Berechnung der Ultraschallausbreitungsgeschwindigkeit V: V = 331,45 + 0,607T

Nachdem die Schallgeschwindigkeit bestimmt ist, kann der Abstand durch Messung der Zeit der Ultraschallrundfahrt erhalten werden. Dies ist der Mechanismus des Ultraschallbereichs Finder.

1. Verwenden Sie die IO -Port -Trig, um das Reichweite auszulösen, wobei ein Signal von mindestens 10 us groß ist (eine Impulsbreite beträgt 10 us / eine hohe Leistung, die flache Dauer beträgt 10us.

2. Das Modul sendet automatisch 840 kHz Quadratwellen, um automatisch festzustellen, ob eine Signalrendite vorliegt.

3. Es gibt eine Signalrendite und ein hohes Niveau wird über das IO -Port -Echo ausgegeben. Die hohe Dauer ist die Zeit von der Übertragung bis zur Rückkehr der Ultraschallwelle. Testabstand = (hohe Zeit * Schallgeschwindigkeit / 2), VCC GND ist die Stromversorgung, Trig ist das Steuerende (Eingang) und das Echo ist das Rückkehrende (Ausgabe). Trig gibt einen hohen Puls und SR40 sendet Ultraschallwellen. Bei der Empfangen der reflektierenden Welle gibt Echo ein gültiges Signal aus. Die Entfernung kann durch Messung des Zeitunterschieds vom Beginn des Trig -Triggers zum Erhalt des Echos umgewandelt werden.

Das HCSR04 -Ultraschallbereichsmodul, VCC, liefert 5 -V -Stromversorgung, GND ist gemahlen, Trig -Trigger -Steuerungssignaleingang, Echo -Echo -Signalausgang und andere vier Grenzflächenklemmen. Ein Impulsauslösersignal von 10 us oder mehr wird bereitgestellt, und das Modul wird intern 40 kHz -Zykluswerte abgibt und Echos erfasst. Sobald das Echo -Signal erkannt wurde, wird das Ausgangs -Echo -Signal erkannt. Die Impulsbreite des Echosignals ist proportional zum gemessenen Abstand, wobei der Abstand berechnet werden kann, indem das Signal an das empfangende Echosignal übertragen wird.